Кофейная композиция, состоящая из кофе растворимого сублимированного и натурального жареного тонкого помола, обладающая вкусом и ароматом свежезаваренного натурального кофе, и способ ее получения - RU2679057C2

Чертежи

Описание

Область техники

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к технологии производства быстрорастворимого кофе методом сублимации, и кофейной композиции на основе сублимированного кофе, содержащей внутри сублимированных гранул натуральный жареный кофе тонкого помола.

Уровень техники

Известны способы получения растворимого кофе, содержащего добавку молотого натурального кофе, что придает конечному продукту аромат и вкус натурального кофе, полученного из обжаренных кофейных зерен.

Так, из патента DE 19700084.3 известен способ получения сублимированного растворимого кофе с добавкой молотого натурального кофе. В соответствии с данным методом перед агломерацией обжаренный кофе тонкого помола обдают СО₂, для агломерации используется адгезионное смешение. Замороженный экстракт смешивают с молотым и обжаренным кофе, при необходимости на стадии смешения добавляется влажный воздух, повышающий влажность, т.к. агломерированный продукт имеет влажность на 1% меньше, в отличие от конечного продукта. В конечном продукте доля содержания молотого кофе составляет около 30%. Средний размер частиц молотого кофе в конечном продукте составляет 30 мкм.

Из патента СА 7920071 известен другой способ производства сублимированного кофе с добавлением молотого натурального кофе, в соответствии с которым свежеобжаренные зерна перед помолом замораживают жидким азотом. Помол замороженного кофе идет последовательно на трех мельницах. Для рассева помола после каждой мельницы используют вибросита с размером ячейки - 0.149 мм, 0.74 мм и 0.044 мм соответственно, после чего замороженные зерна подвергают операции помола для получения коллоидного кофейного продукта с размером частиц менее 45 мкм. Замороженный микромолотый кофе смешивается с охлажденным до +4 - +10°С кофейным экстрактом. Содержание коллоидных частиц кофе (размер частиц - до 45 мкм) может находиться в диапазоне 1-15 мас. %. Далее для получения продукта смесь может быть подвергнута стандартным процессам распылительной или сублимационной сушки. В результате добавки коллоидных частиц жареного кофе в продукт достигаются характеристики натурального кофе.

Недостатком известного способа по вышеуказанному патенту являются следующие факторы:

- Для тонкого помола обжаренного кофейного зерна требуется предварительная заморозка при помощи обработки жидким азотом, что усложняет технологический процесс.

- Помол кофе идет в три этапа.

- Молотый кофе обрабатывается воздухом (кислородом), который может задерживаться дефектами поверхности и стать причиной кислого вкуса кофе.

Из патента ЕР 86308038.8 известен способ производства сублимированного кофе с добавлением молотого кофе, включающий измельчение обжаренных зерен до размера частиц 75 мкм и добавление молотого кофе в жидкий кофейный экстракт (с содержанием сухих веществ от 10 до 60 мас. %) при температуре от 0°С до 20°С, и гомогенизацию полученной смеси; добавление к полученной гомогенизированной смеси с содержанием сухих веществ от 20 до 40 мас. % (предпочтительно от 35 до 45 мас. %) замороженной кофейной фракции тонкого помола при температуре от -5°С до +30°С (предпочтительно от -5°С до +10°С); замораживание полученной смеси до температуры (-10°С - 50°С); измельчение замороженной смеси на ударной мельнице и рассев полученных частиц, отбор фракции с подходящим размером частиц для традиционного процесса сублимационной сушки.

К недостаткам вышеуказанного известного способа получения кофейного продукта следует отнести следующее:

- Необходимость очень мелкого помола при предварительном измельчении жареного кофейного зерна (98% по весу частиц молотого кофе должны иметь размер 75 микрон), что приводит к усложнению технологической схемы

(предварительный помол ведут с использованием жидкого азота во избежание потери ароматических веществ и для того, чтобы сделать частицы более хрупкими).

- Использование жидкого азота усложняет процесс и, если повторное использование азота невозможно, расходы будут значительными и потребуется поставка больших объемов азота в промышленном масштабе.

В патенте РФ 2553546 описан способ получения растворимого кофе с добавкой молотого натурального кофе, включающий измельчение предварительно обжаренных зерен натурального кофе, последующее непрерывное перемешивание в буферной емкости с мешалкой полученного измельченного до грубого помола натурального кофе с жидким концентрированным экстрактом растворимого кофе с содержанием в нем сухих веществ около 45% с получением гетерогенной смеси, последующий двухстадийный помол в коллоидных мельницах тонкого помола взвешенных частиц жареного молотого натурального кофе в полученной гетерогенной смеси его с жидким концентрированным кофейным экстрактом, перемешивание в статическом миксере полученной смеси, содержащей мелкие частицы молотого кофе с размером не более 30 мкм, с жидким концентрированным кофейным экстрактом, не содержащим частицы молотого натурального кофе, до полного и однородного распределения взвешенных частиц молотого кофе в жидком концентрированном кофейном экстракте и последующую сушку смеси с получением готового продукта с ароматом и вкусом натурального кофе. Перед сушкой получаемой гетерогенной смеси жидкого концентрированного кофейного экстракта с частицами жареного молотого натурального кофе осуществляют предварительную двухступенчатую заморозку смеси в присутствии хладагента -жидкого аммиака, включающую стадию глубокой заморозки, с последующим получением готового продукта с максимальным линейным размером его частиц в диапазоне 0,2-7 мм.

Недостатки вышеуказанного уровня техники следующие:

- Энергия, требуемая для выполнения каждого из 2 этапов помола с окончательным размером частиц менее 30 мкм, будет добавляться в виде тепловой энергии к частицам и жидкости и значительно увеличивать температуру. Обычно в результате помола возникают частицы разного размера, в то время как здесь описываются частицы размером менее 100 мкм после первой мельницы и 30 мкм - после второй мельницы. Получение частиц такого размера сделает необходимым значительное повышение температуры процесса. Здесь не указывается, что эта температура должна поддерживаться на более низком уровне, т.е. она будет увеличена до более чем 30°С, возможно, до более чем 40°С, с одновременной потерей летучих веществ и вкуса кофе, что противоречит цели изобретения.

Известна кофейная композиция, состоящая из кофе растворимого сублимированного и натурального жареного тонкого помола, обладающая вкусом и ароматом свежезаваренного натурального кофе, и способ ее получения [RU 2400098]. Кофейная композиция, полученная этим способом, состоит из кофе растворимого сублимированного и натурального жареного тонкого помола, обладающая вкусом и ароматом свежезаваренного натурального кофе, в которой последний с содержанием от 4 до 2 9 вес. %, и размерами частиц от 65 до 200 мкм, равномерно распределенных внутри однородных по структуре сублимированных гранул цветовой гаммы от светло- до темно-коричневого. Согласно способу получения указанной кофейной композиции, к концентрированному жидкому кофейному экстракту перед вспениванием, предшествующим сублимации, добавляют натуральный жареный кофе тонкого помола.

Известен способ получения растворимого кофе, содержащий ароматический экстракт (кофейных зерен), включающий этапы, на которых: приготавливают кофейный порошок при помощи обжаривания высушенных кофейных зерен в мешалке с 50-100 об/мин при температуре 200-250°С, измельчают жареные кофейные зерна, экстрагируют молотые кофейные зерна путем орошения очищенной водой в точке кипения, концентрируют, проводят сублимационную сушку и измельчают кофейный экстракт; автоматически распыляют 0,01-5% по весу ароматизирующего экстракта в жидкой фазе от общего веса кофейного порошка, содержащегося в растворимом кофе, через распылительное сопло при температуре ниже 10°С, в кофейный порошок 5-15% по весу от общего веса кофейного порошка, содержащегося в растворимом кофе при перемешивании; фильтруют смесь через сито; и смешивают фильтрат с оставшейся частью от общего кофейного порошка [WO 2004082391].

К недостаткам указанных выше способов получения кофейных продуктов можно отнести то, что полученные сублимированные растворимые гранулы в достаточной мере не обладают вкусовыми и ароматическими характеристиками натурального кофе, поскольку в полном технологическом процессе производства сублимационного кофе происходит значительная утрата аромата и вкус образующих кофейных веществ.

Известен сублимированный кофе [ЕР 0220889] и способ его получения путем смешивания кофейного экстракта при температуре в диапазоне от 0° до 20°С от 10 до 60% по весу жареного и молотого кофе, в котором дозировка молотого кофе составляет предпочтительно от 4 до 30%, размер частиц молотого кофе менее 100 мкм, из них 98% с размером частиц <75 мкм. Известен кофейный продукт [GB 2006603], включающий растворимые частицы растворимого кофе и тонко молотого жареного кофе, в котором тонко молотый обжаренный кофе присутствует в количестве от 2 до 20% по весу в расчете на вес двух компонентов кофе, при этом 90% по весу от молотого кофе с размером частиц 75 мкм.

Известен способ получения кофейного продукта [RU 2013103424] из предварительно обжаренных кофейных зерен, включающий стадии:

- измельчения частиц крупного помола, являющихся целыми обжаренными кофейными зернами для производства растворимого кофейного продукта;

- измельчения частиц тонкого помола, являющихся целыми обжаренными кофейными зернами для введения в экстракт;

- экстракцию под давлением частиц крупного помола;

- введение частиц тонкого помола в экстракт;

- вспенивание и предварительное замораживание концентрированного экстракта кофе для образования вспененного и предварительно замороженного промежуточного кофейного продукта;

- замораживание вспененного и предварительно замороженного промежуточного кофейного продукта для образования замороженного промежуточного кофейного продукта;

- помол и просеивание замороженного промежуточного кофейного продукта для образования молотого промежуточного кофейного продукта;

- высушивание молотого промежуточного кофейного продукта для образования высушенного замораживанием растворимого кофейного продукта; причем перед стадией вспенивания и предварительного замораживания концентрированного экстракта и/или стадией замораживания вспененного и предварительно замороженного промежуточного кофейного продукта вводят молотый и купажированный промежуточный кофейный продукт, содержащий от 10% до 80% по сухой массе обжаренный молотый кофе и от 20% до 90% по сухой массе растворимый кофе.

Описанный в опубликованной заявке RU 2013103424 высушенный замораживанием растворимый кофейный продукт, содержащий от 5% до 30% по сухой массе обжаренного молотого кофе и от 70% до 95% по сухой массе эквивалентного растворимого кофе, не имеет тех высоких органолептических характеристик, которыми обладают напитки из натурального молотого кофе. Это обусловлено тем, что в процессе их получения происходит значительная утрата ароматических и ухудшение вкусовых свойств молотого кофе.

Несмотря на многообразие способов производства, разработка технологии для улучшения качества конечного продукта - молотого кофе в растворимом является актуальной.

Краткое описание изобретения

Авторами изобретения предложен способ получения кофейной композиции, состоящей из кофе растворимого сублимированного и натурального жареного тонкого помола, обладающей вкусом и ароматом свежезаваренного натурального кофе, и органолептическими характеристиками, превышающими по своим значениям характеристики известных кофейных продуктов молотого кофе в растворимом.

Способ получения растворимого кофе с добавкой молотого натурального кофе включает измельчение предварительно обжаренных зерен натурального кофе непосредственно в жидком экстракте кофе при температуре <5°С, непрерывное перемешивание грубого помола с указанным экстрактом с получением гетерогенной смеси (фракция 1) измельченного до грубого помола натурального кофе с жидким концентрированным экстрактом кофе с содержанием сухих веществ около 42-47%, причем при осуществлении измельчения и перемешивания не используют буферные емкости; последующий двухстадийный помол в коллоидных мельницах тонкого помола взвешенных частиц жареного молотого натурального кофе в полученной гетерогенной смеси его с жидким концентрированным кофейным экстрактом при однородном перемешивании смеси; причем осуществляют охлаждение жидкой смеси путем охлаждения мельниц с помощью водной рубашки (теплообменник) для предотвращения подъема температуры, последующее перемешивание взвешенных частиц жареного молотого натурального кофе в полученной гетерогенной смеси (фракция 1) с жидким концентрированным экстрактом кофе, не содержащим частицы молотого натурального кофе (фракция 2) до полного и однородного распределения взвешенных частиц молотого кофе в жидком концентрированном кофейном экстракте; и последующую сублимацию смеси с получением готового мелкодисперсного продукта с устойчивым ароматом и вкусом натурального кофе, отличается тем, что перед сушкой получаемой гетерогенной смеси жидкого концентрированного кофейного экстракта с частицами жареного молотого натурального кофе осуществляют предварительную двухступенчатую заморозку смеси, причем на первой стадии охлаждают до -1°С, затем на второй стадии до -5°С; после чего осуществляют глубокую заморозку, при которой однородная смесь наливается на ленту из нержавеющей стали при температуре от -50 до -60°С; замороженный материал разделяется на гранулы с помощью вращающихся лопастей, замороженные гранулы подвергают сублимации под очень низким давлением; причем мелкие частицы молотого кофе имеют широкий диапазон распределения: 20% размером более 120 микрон, 20% размером менее 15 микрон и 50% размером менее 80 микрон; что обеспечивает превосходные вкусовые ощущения, причем в чашке остается небольшое количество осадка, как в случае эспрессо, а также усиление аромата и количества летучих веществ кофе. Дополнительно, изобретение неожиданно обеспечивает вкус настоящего кофе, что достигается осуществлением помола на всех стадиях в охлаждаемой жидкости без использования воздуха.

Краткое описание фигур

Фиг. 1 представляет схему осуществления способа

Стадия 1:

Измельчение целых обжаренных кофейных зерен для введения в экстракт; затем обжаренные кофейные зерна подвергают размалыванию для получения массы молотого кофе с размерами частиц менее 400-700 мк

Стадия 2:

Кофейную массу зерен крупного помола загружают в миксер одновременно с концентрированным кофейным экстрактом (твердые частицы составляют 42-47%). Загрузку и смешивание осуществляют непрерывно

Стадия 3:

Полученную смесь (суспензию) загружают с использованием насоса последовательно в два корундовых аппарата для размалывания кофе (мельница) с контролируемой щелью между дисками при охлаждении дисков. В результате размер частиц уменьшают до 20 мк.

Стадия мелкого помола интегрирована с системой загрузки для высушивания замораживанием таким образом, что только часть концентрированного жидкого экстракта используют для проготовления суспензии, молотого промежуточного кофейного продукта для образования высушенного замораживанием растворимого кофейного продукта,

Оставшуюся часть концентрированного жидкого экстракта загружают в статический миксер вместе с суспензией, прошедшей стадию мелкого помола в двух корундовых аппаратах для размалывания и подвергают высушиванию замораживанием.

Подробное описание изобретения

В соответствии с предложенным способом поток концентрированного экстракта кофе (скорость потока 1 130 кг/час) распределяется таким образом, что треть потока смешивается с обжаренными кофейными зернами грубого помола и далее измельчается в коллоидной мельнице, которая охлаждается для сведения к минимуму повышения температуры, а затем смешивается с остальным потоком и подвергается высушиванию замораживанием.

Обжаренные кофейные зерна подвергают размалыванию для получения массы молотого кофе с размерами частиц менее 400-700 мкм. Кофейную массу зерен крупного помола загружают в миксер одновременно с концентрированным кофейным экстрактом (содержание сухих веществ составляют 42-47%). Загрузку и смешивание осуществляют непрерывно, что позволяет избежать использования буферной емкости.

Полученная смесь (суспензию) охлаждается с помощью теплообменника и загружается с использованием насоса последовательно в два корундовых аппарата для размалывания кофе (мельница) с контролируемой щелью между дисками при охлаждении дисков. В результате получают смесь, в которой частицы с размером более 120 мкм составляют 20%, частицы размером менее 15 мкм составляют 20%, и 50% составляют частицы с размером менее 80 мкм; что обеспечивает следующие неожиданные преимущества:

- Вкусовые ощущения от напитка, полученного таким способом, улучшаются, при этом в чашке остается небольшое количество осадка, как в случае эспрессо, а также усиливается аромат и количество летучих веществ кофе. Кроме того, в соответствии с изобретением улучшается вкус настоящего кофе вследствие того, что помол на всех трех стадиях выполняется в охлаждаемой жидкости без использования воздуха.

Стадия мелкого помола интегрирована с системой загрузки для высушивания замораживанием таким образом, что только часть концентрированного жидкого экстракта используют для приготовления суспензии молотого промежуточного кофейного продукта для образования высушенного замораживанием растворимого кофейного продукта.

Оставшуюся часть концентрированного жидкого экстракта загружают в статический миксер вместе с суспензией, прошедшей стадию мелкого помола в двух корундовых аппаратах для размалывания и подвергают высушиванию замораживанием.

Способ включает следующие стадии:

(1) Обжаренные зерна кофе направляют вакуумом в приемную емкость дисковых мельниц. В результате помола получают частицы размером 400-600 мкм.

(2) Молотый кофе собирается на горизонтальном шнековом конвейере. Концентрированный экстракт кофе через насос также попадает на горизонтальный шнек для получения однородной смеси.

(3) Смесь подают насосом через теплообменник на пару коллоидных мельниц, установленных последовательно, на которых осуществляется двухстадийный помол полученной гетерогенной смеси жареного молотого кофе и жидкого концентрированного кофейного экстракта. Между мельницами теплообменник снижает температуру, и охлаждение мельниц выполняется с помощью водяных рубашек для снижения температуры помола. Коллоидные мельницы снабжены парой корундовых дисков. Размер частиц регулируют, контролируя зазор между дисками. Диски охлаждают водой при температуре <2°С. После первого помола средний размер частиц в суспензии составляет 100 мкм.

После первого помола суспензия (смесь) охлаждается в теплообменнике до температуры <10°С водой, охлажденной до <2°С. Из теплообменника суспензия взвешенных частиц направляется во вторую мельницу с получением частиц, диапазон которых составляет 20% с размером более 120 мкм, 20% с размером менее 15 мкм и 50% с размером менее 80 мкм.

(4) Далее суспензию взвешенных частиц смешивают в статическом миксере с основным потоком концентрированного кофе для получения окончательного желаемого процента обжаренного и молотого кофе (от 5 до 48%).

(5) Смешанный поток направляют в сублимационный осушитель для сушки замораживанием и охлаждают в две стадии в теплообменниках скребкового типа (вотатор), установленных последовательно; на первой стадии охлаждают до - 1,5°С, затем до - 5,6°С.

Азот добавляют после первого вотатора для регулирования плотности конечного продукта. Полученная пена (вспененная смесь) замораживается во фризере (холодильный осушитель) с ременным приводом. Жидкость распределяется в ленту 1800 мм. Скорость привода приспособлена для получения толщины ленты от 4 до 8 мм, в идеале - от 5 до 7 мм, и более предпочтительно - толщиной 6 мм.

Замораживание достигается за счет холодного воздуха, направляемого сверху и снизу привода холодной ленты при постоянном уменьшении температурных зон, предпочтительно, -20°С, -35°С и -54°С.

Замороженные пластины подвергают грануляции в системе с молотковой мельницей и фильтрами или вращающимися ножами и фильтрами. Замороженные гранулы на подносах помещают в вакуумную камеру для сублимации под очень низким давлением.

Согласно одному из аспектов предложенного способа жареный кофе загружается в приемный бункер мельницы, где осуществляют грубый помол кофейных зерен до среднего размера около 400-600 мкм.

Далее жареный кофе предварительного грубого помола сразу же попадает на горизонтальный шнековый конвейер.

Горизонтальный шнековый конвейер транспортирует кофе (после предварительного грубого помола) и жидкий экстракт в статический смеситель.

В этот же смеситель через расходомер и систему регулирующих клапанов подается жидкий концентрированный экстракт растворимого кофе, а затем кофе подается в систему с помощью датчика нагрузки для измерения и определения скорости помола и шнекового питателя.

Пропорции могут лежать в диапазоне от 5 до 50 мас. % обжаренного и молотого кофе, в частности:

20% - кофе грубого помола с массовой долей влаги 3%;

42% - жидкий концентрированный экстракт.

В статическом смесителе осуществляется смешивание жареного молотого кофе и жидкого концентрированного экстракта для получения однородной смеси. Осуществляют непрерывное перемешивание при температуре примерно <10°С, наиболее предпочтительно, при - <5°С.

Далее центробежным насосом полученная гетерогенная смесь отправляется на коллоидные мельницы, которые установлены последовательно (2 шт.). Осуществляют двухстадийный помол в коллоидных мельницах «грубого» и «тонкого» помола частиц натурального кофе, содержащихся в гетерогенной смеси с жидким концентрированным экстрактом. На первой стадии осуществляют помол до размера частиц, примерно 80% из которых имеют размер менее 140 мкм. На второй стадии они размалываются до размера D50=80 мкм или менее (50% частиц размером менее 80 мкм).

Гетерогенная смесь взвешенных частиц жареного кофе и жидкого концентрированного экстракта попадает в статический миксер-емкость с валом и лопастями, которые приводятся в движение входящими в миксер потоками жидкости. Происходит перемешивание входящих в миксер жидкостей.

Основной поток жидкого концентрированного экстракта (42% экстракта), не содержащий частиц молотого кофе составляет около 35 об. %.

Гетерогенная смесь частиц кофе и жидкого концентрированного экстракта составляет около 65 об. %.

Миксер служит для более полного распределения взвешенных частиц жареного кофе в новом комбинированном большем объеме экстракта кофе. Перемешивание осуществляется при температуре примерно <10°С.

Полученная смесь за счет давления нагнетания в основном трубопроводе направляется на первую ступень предварительной заморозки, где вспенивалась и охлаждалась до температуры - 1,5°С, затем на второй стадии до - 5,6°С в скребковом теплообменнике. Заморозка кофейного экстракта, содержащего нерастворимые частички молотого обжаренного кофе, производилась во фризере (холодильный осушитель) с системой ременного привода. Жидкость распределяется в ленту 1 800 мм на металлической ленте, замороженной при температуре от -45 до -56°С. Скорость привода приспособлена для получения толщины ленты 6 мм. Замораживание достигается за счет холодного воздуха, направляемого сверху и снизу привода при постоянном уменьшении температурных зон, предпочтительно, -20°С, -35°С и -54°С (указанные значения могут варьировать) с получением замороженных частиц, которые могут быть высушены в вакуумном осушителе. Замороженные пластины подвергают грануляции в системе с молотковой мельницей и фильтрами или с вращающимися ножами и фильтрами. Замороженные гранулы выгружают на подносы и помещают в вакуумную камеру для сублимации под очень низким давлением, как и частицы, полученные в ходе данного процесса.

Предложенное изобретение обеспечивает ряд преимуществ относительно известных способов, в частности, описанного в патенте РФ 2553546:

В предложенном изобретении не используются буферные емкости, там, например, при грубом помоле в шнековом питателе в статическом смесителе. Согласно изобретению, был получен неожиданный технический эффект - поддержание широкого распределения частиц по размеру обеспечивает превосходный вкус кофе. В то время как согласно патенту РФ 2553546 максимальный размер частиц составляет 30 микрон, согласно предложенному изобретению обеспечивается широкий диапазон размера частиц с максимальным размером 120 микрон, что, в свою очередь, обеспечивает получение превосходного аромата, вкусовых ощущений и практически полное отсутствие осадка в чашке, что указывает на наличие обжаренных и молотых зерен в продукте. Кроме того, в данном изобретении смесь охлаждается после каждого этапа измельчения; также охлаждаются мельницы, температуры в которых могут повыситься из-за выброса некоторой энергии помола в форме тепла в отличие от способа по патенту РФ 2553546, в котором не упоминается об охлаждении, необходимом для того, чтобы избежать повышений температуры, наблюдаемых на стадиях измельчения в ходе процесса.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами:

Пример 1.

Зеленые зерна кофе, в частности арабика «Бразилия Сантос», были обжарены до степени «темнообжаренный», и бункер, содержащий обжаренные зерна, был подсоединен к приемному бункеру кофейной мельницы грубого размола и зерна были пропущены через мельницу предварительного (грубого) размола с использованием датчика нагрузки для измерения помола относительно потока жидкости. Гранулометрический анализ кофе после предварительного размола показал, что средний размер частиц составил 400 мкм. Измельченный кофе, с использованием датчика нагрузки на мельнице и расходомера для потока жидкости, измерялся в потоке концентрированного кофе (экстрагированного из обжаренных и молотых зерен) примерно на 45% в смесителе с горизонтальным шнеком при скорости 110 кг/ч в смесителе. Жидкий экстракт кофе подавался насосом в ту же самую емкость при скорости 500 кг/ч. Эксперимент проводился с экстрактами различных концентраций: от 38% до 47%

Из смесителя смесь жидкого экстракта кофе и молотого кофе охлаждалась с использованием пластинчатого теплообменника с водяным охлаждением до температуры <2°С, а при помощи насоса последовательно подавалась на первую и вторую коллоидные мельницы с помощью такого же теплообменника. Кроме того, мельницы были оснащены водяными рубашками и водяным охлаждением до температуры <2°С. В результате на первой мельнице были получены частицы с более широким распределением размеров и значением D50 (50% частиц менее 120 мкм), после второй мельницы, которая производила размол жареного кофе, была получена смесь, в которой содержание частиц с размером, не превышающим 120 мкм, составляло 20%, содержание частиц с размером, не превышающим 15 мкм, составляло 20%, и содержание частиц с размером менее 80 мкм составляло 50% (D50<80 мкм), причем мельницы и зазоры были идентичными.

Поток экстракта кофе с микромолотым кофе подавался в статический смеситель, где происходило смешивание с основным потоком жидкого кофейного экстракта в статическом смесителе. Скорость потока жидкого экстракта кофе до статического смесителя составила 300 кг/ч, а скорость потока после смешивания всех компонентов - 910 кг/ч, что обеспечило включение около 12% обжаренных и молотых зерен.

Полученная смесь насосом направлялась на первую ступень предварительной заморозки, после которой вспенивалась и охлаждалась до температуры -1°С, затем на второй стадии до -5°С в скребковом теплообменнике. Заморозка кофейного экстракта, содержащего нерастворимые частички молотого обжаренного кофе, производилась во фризере (холодильный осушитель) с ременным приводом. Жидкость распределяется в ленту шириной 1800 мм. Скорость привода приспособлена для получения толщины ленты 6 мм.

Замораживание достигается за счет холодного воздуха, направляемого сверху и снизу привода холодной ленты при постоянном уменьшении температурных зон, предпочтительно, -20°С, -35°С и -54°С, однако указанные значения могут варьировать.

Замороженные пластины подвергают грануляции в системе с молотковой мельницей и фильтрами. Замороженные гранулы на подносах помещают в вакуумную камеру для сублимации под очень низким давлением. В результате получается продукт с высокими вкусовыми качествами и вкусовыми ощущениями, с содержанием примерно 12% обжаренных и молотых зерен в сублимированном кофе, с использованием датчика нагрузки для измерения помола относительно потока жидкости. Гранулометрический анализ кофе после предварительного размола показал, что средний размер частиц составил 450 мкм.

Пример 2.

Зеленые зерна кофе, в частности зерна бразильской арабики, например, из региона Минас, были обжарены до степени «темнообжаренный» и бункер, содержащий обжаренные зерна, был подсоединен к приемному бункеру кофейной мельницы грубого размола с использованием датчика нагрузки для измерения помола относительно потока жидкости. Гранулометрический анализ кофе после предварительного размола показал, что средний размер частиц составил 450 мкм.

Измельченный кофе, с использованием датчика нагрузки на мельнице и расходомера для потока жидкости, измерялся в потоке концентрированного кофе (экстрагированного из обжаренных и молотых зерен) примерно на 42% в смесителе с горизонтальным шнеком при скорости 140 кг/ч в смесителе. Жидкий экстракт кофе подавался насосом в тот же самый смеситель при скорости 400 кг/ч. Эксперимент проводился с экстрактами различных концентраций: от 38% до 47%.

Из смесителя смесь жидкого экстракта кофе и молотого кофе охлаждалась посредством пластинчатого теплообменника водой с температурой <2°С, затем, при помощи насоса последовательно подавалась на первую и вторую коллоидные мельницы, снабженные теплообменником, расположенным между мельницами. Кроме того, мельницы были оснащены водяными рубашками и водяным охлаждением с температурой <2°С. На первой мельнице были получены частицы с более широким распределение размеров и значением D50 (50% частиц менее 120 мкм), после второй мельницы, где происходил размол жареного кофе, содержание частиц размером более 120 мкм составляло 20%, с размером менее 15 мкм составляло 20%, и 50% с размером менее 80 мкм (D50<80 мкм), причем мельницы и зазоры были идентичными.

Поток экстракта кофе с микромолотым кофе подавался в статический смеситель, где происходило смешивание с основным потоком жидкого кофейного экстракта в статическом смесителе. Скорость потока жидкого экстракта кофе до статического смесителя составила 125 кг/ч, а скорость потока после смешивания всех компонентов - 665 кг/ч. Это обеспечило включение около 21% обжаренных и молотых зерен.

Полученная смесь насосом направлялась на первую ступень предварительной заморозки, после которой вспенивалась и охлаждалась до температуры - 1,5°С, затем на второй стадии до - 5,6°С в скребковом теплообменнике. Заморозка кофейного экстракта, содержащего нерастворимые частички молотого обжаренного кофе, производилась во фризере (холодильный осушитель) с ременным приводом. Жидкость распределяется в ленту шириной 1 800 мм. Скорость привода приспособлена для получения толщины ленты 6 мм.

Замораживание достигается за счет холодного воздуха, направляемого сверху и снизу привода холодной ленты при постоянном уменьшении температурных зон, предпочтительно, -20°С, -35°С и -54°С, однако указанные значения могут варьировать.

Замороженные пластины подвергают грануляции в системе с молотковой мельницей и фильтрами. Замороженные гранулы на подносах помещают в вакуумную камеру для сублимации под очень низким давлением. В результае получают продукт с высокими вкусовыми качествами и вкусовыми ощущениями, с содержанием примерно 12% обжаренных и молотых зерен в сублимированном кофе.

Пример 3.

Зеленые зерна кофе, в частности зерна бразильской и гватемальской арабики, были предварительно смешаны и обжарены до степени «среднеобжаренный» и бункер, содержащий обжаренные зерна, был подсоединен к приемному бункеру кофейной мельницы грубого размола с использованием датчика нагрузки для измерения помола относительно потока жидкости. Гранулометрический анализ кофе после предварительного размола показал, что средний размер частиц составил 400 мкм.

Измельченный кофе, с использованием датчика нагрузки на мельнице и расходомера для потока жидкости, измерялся в потоке концентрированного кофе (экстрагированного из обжаренных и молотых зерен) примерно на 39% в смесителе с горизонтальным шнеком при скорости 90 кг/ч в смесителе. Жидкий экстракт кофе подавался насосом в тот же самый смеситель при скорости 500 кг/ч. Эксперимент проводился с экстрактами различных концентраций: от 38% до 47%.

Из смесителя смесь жидкого экстракта кофе и молотого кофе охлаждалась с использованием пластинчатого теплообменника с водяным охлаждением с температурой <2°С, а при помощи насоса последовательно подавалась на первую и вторую коллоидные мельницы с помощью такого же теплообменника. Кроме того, мельницы были оснащены водяными рубашками и водяным охлаждением с температурой <2°С. На первой мельнице в результате были получены частицы с более широким распределение размеров и значением D50 (50% частиц менее 120 мкм), после второй мельницы, где происходил размол жареного кофе до частиц, содержание частиц размером более 120 мкм составляло 20%, с размером менее 15 мкм составляло 20%, и с размером менее 80 мкм - 50% (D50<80 мкм), причем мельницы и зазоры были идентичными.

Поток экстракта кофе с микромолотым кофе подавался в статический смеситель, где происходило смешивание с основным потоком жидкого кофейного экстракта в статическом смесителе. Скорость потока жидкого экстракта кофе до статического смесителя составила 310 кг/ч, а скорость потока после смешивания всех компонентов - 900 кг/ч, что обеспечило включение около 10% обжаренных и молотых зерен.

Полученная смесь насосом направлялась на первую ступень предварительной заморозки, после которой вспенивалась и охлаждалась до температуры -1°С, затем на второй стадии до -5°С в скребковом теплообменнике. Заморозка кофейного экстракта, содержащего нерастворимые частички молотого обжаренного кофе, производилась во фризере (холодильный осушитель) с ременным приводом. Жидкость распределяется в ленту шириной 1 800 мм. Скорость привода приспособлена для получения толщины ленты 6 мм.

Замораживание достигается посредством холодного воздуха, направляемого сверху и снизу привода холодной ленты при постоянном уменьшении температурных зон, предпочтительно, -20°С, -35°С и -54°С (указанные значения могут варьировать).

Замороженные пластины подвергают грануляции в системе с молотковой мельницей и фильтрами. Замороженные гранулы на подносах помещают в вакуумную камеру для сублимации под очень низким давлением. В результате получается продукт с высокими вкусовыми качествами и вкусовыми ощущениями, с содержанием примерно 12% обжаренных и молотых зерен в сублимированном кофе.

Реферат

Группа изобретений относятся к кофейной промышленности. Для получения продукта растворимого кофе с добавлением натурального молотого кофе внутри высушенных замороженных частиц, которые имеют следующее распределение по размеру: по крайней мере 20% частиц составляют частицы с размером более 120 мкм, 20% составляют частицы с размером менее 15 мкм и 50% составляют частицы с размером менее 80 мкм, способ осуществляют следующим образом. Измельчают обжаренные зерна натурального кофе и непрерывно перемешивают в статическом или шнековом смесителе измельченный до грубого помола натуральный кофе с жидким концентрированным экстрактом кофе с содержанием сухих веществ около 38-47% с получением гетерогенной смеси. Осуществляют двухстадийный помол в коллоидных мельницах тонкого помола взвешенных частиц жареного молотого натурального кофе в полученной гетерогенной смеси его с жидким концентрированным кофейным экстрактом. Перемешивают в статическом миксере полученную смесь с отдельным потоком жидкого концентрированного кофейного экстракта, не содержащего частицы молотого натурального кофе, до полного и однородного распределения взвешенных частиц молотого кофе в жидком концентрированном кофейном экстракте. При измельчении используют охлаждаемые мельницы с водяной рубашкой и охлаждают смесь с помощью теплообменников между помолами до температуры менее 10°С. Осуществляют предварительную двухступенчатую заморозку смеси: на первой стадии охлаждают до -1°С, на второй стадии до -5°С. После чего осуществляют глубокую заморозку и сублимационную сушку смеси с получением готового мелкодисперсного продукта под очень низким давлением. Группа изобретений обеспечивает получение продукта, обладающего вкусом и ароматом свежезаваренного натурального кофе. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 3 пр.

Формула