ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ПО ПРОИЗВОДСТВУ РАСТВОРИМОГО СУБЛИМИРОВАННОГО КОФЕ С СОДЕРЖАНИЕМ НАТУРАЛЬНОГО ЖАРЕНОГО КОФЕ ТОНКОГО ПОМОЛА, РАВНОМЕРНО РАСПРЕДЕЛЕННОГО ВНУТРИ СУБЛИМИРОВАННЫХ ГРАНУЛ

Полезная модель относится к оборудованию для пищевой промышленности и может быть использована при производстве растворимого сублимированного кофе.
Известны технологические линии и отдельные устройства для получения растворимого сублимированного кофе [Литература 1-4]. Их недостатком является невозможность получения конечного продукта - растворимого сублимированного кофе - с аромато-вкусовыми характеристиками натурального жареного молотого кофе.
Наиболее близкой из известных является стандартный комплекс для производства сублимированного кофе (классическая схема), который состоит, по крайней мере, из соединенных между собой загрузочного бункера для кофейных зерен, системы очистки зерен от инородных примесей (камешков, деревяшек, металлов) и шелухи, весов, смесительного бункера, жарочного барабана с подведенной системой охлаждения, контрольных весов, повторной системы очистки от инородных примесей и шелухи, дезинтегратора, камеры для увлажнения смеси, экстракционной батареи, системы грубой и тонкой фильтрации, испарителя, фильтра, дозирующего устройства, камеры для вспенивания, комплекса для замораживания и сублимационной сушки, например, туннельного типа, гранулятора и сита для гранул. [1].
Недостатком классического комплекса является невозможность получения конечного продукта - растворимого сублимированного кофе - с аромато-вкусовыми характеристиками натурального жареного молотого кофе, т.к. в процессе его производства происходит значительная утрата аромато- и вкусо-образующих кофейных веществ.
Задачей полезной модели является разработка технологической линии по производству растворимого сублимированного кофе, в котором натуральный жареный кофе тонкого помола равномерно распределен в массе сублимированных гранул.
Техническим результатом является получение в заявленной технологической линии растворимого сублимированного кофе с аромато-вкусовыми характеристиками натурального жареного молотого кофе.
Технологическая линия по производству растворимого сублимированного кофе с содержанием натурального жареного кофе тонкого помола, равномерно распределенного в массе сублимированных гранул, состоит, по крайней мере, из последовательно установленных и соединенных между собой загрузочного бункера, системы очистки зерен от инородных примесей (камешков, деревяшек, металлов) и шелухи, весов, смесительного бункера, жарочного барабана с подведенной системой охлаждения, контрольных весов, повторно соединенных с загрузочным бункером для обеспечения очистки жареных зерен от инородных примесей и шелухи, дезинтегратора, камеры для увлажнения смеси, экстракционной батареи, системы грубой и тонкой фильтрации, содержащей перколятор, фильтр и сепаратор, испарителя, соединенного через фильтр с дозирующим устройством, камеры для вспенивания, комплекса для замораживания и сублимационной сушки, например, туннельного типа, гранулятора и сита для гранул, которая содержит дополнительно последовательно соединенные мельницу тонкого, со степенью менее 150 мкм, помола, соединенную с весами, и через дозирующее устройство для сыпучих веществ со смесителем, непосредственно связанным с камерой для вспенивания и с дозирующим устройством.
На рис.1 в упрощенном виде изображена структурная схема технологической линии по производству растворимого сублимированного кофе с содержанием натурального жареного кофе тонкого помола, равномерно распределенного внутри сублимированных гранул.
Технологическая линия состоит, по меньшей мере, из загрузочного бункера (1) для кофейных зерен, системы очистки зерен от инородных примесей (камешков, деревяшек, металлов) и шелухи, содержащей детекторы (2), сита для зерен (3) и аспирационную установку (4), весов (5), смесительного бункера (6), жарочного барабана (7) с подведенной системой охлаждения, контрольных весов (8), дезинтегратора (9), камеры (10) для увлажнения смеси, экстракционной батареи (11), системы грубой и тонкой фильтрации, содержащей перколятор (12), фильтр (13) и сепаратор (14), испарителя (15), дозирующего устройства (16), камеры для вспенивания (20), комплекса для замораживания и сублимационной сушки, содержащего поддон (21) и сублимационную камеру (22), гранулятора (23) и сита для гранул (24) и дополнительно содержит перед камерой для вспенивания (20) мельницу тонкого помола (17), дозирующее устройство для сыпучих веществ (18) и смеситель (19).
Технологическая линия работает следующим образом.
Зеленый кофе, традиционно поставляемый в мешках по 60 кг, из загрузочного бункера (1) подается на очистку от всех посторонних веществ (металлические и деревянные частицы, камешки) путем прохождения через систему очистки - детекторов (2) и сита для зерен (3) с последующим отсевом от кофейной пыли и шелухи в аспирационной установке (4). Очищенные кофейные зерна взвешивают на весах (5), и в смесительном бункере (6) по определенной рецептуре составляют смесь и подают ее в жарочный барабан (7), например, с индукционным нагревом для обжарки. Обжарку проводят при температуре выше 200°С в течение до 15 минут, в зависимости от требуемой глубины обжарки. Затем процесс прерывают для остановки химических реакций в кофейных зернах в 2 стадии: быстро охлаждают смесь до 80°С путем подачи воды в жарочный барабан и, на второй стадии, охлаждают до комнатной температуры. Жареные кофейные зерна взвешивают на контрольных весах (8), повторно подают в загрузочный бункер (1), проводят через систему очистки (2-4) для очистки смеси от посторонних примесей, шелухи и раздробленных зерен. Далее очищенные жареные зерна повторно взвешивают на весах (5), измельчают в дезинтеграторе (9) и, предварительно увлажнив измельченную смесь водой в камере (10), подают в экстракционную батарею (11), где проводят экстракцию горячей водой. Отработанную гущу отделяют в перколяторе (12) под давлением и выводят из процесса, а экстракт пропускают через фильтр (13), сепаратор (14) и подают в испаритель (15). Концентрированный жидкий кофейный экстракт снова пропускают через фильтр (13) и подают через дозирующее устройство (16) в смеситель (19).
Зерна зеленого кофе, предназначенного для введения в процесс в виде жареного тонкого помола, подвергают технологической обработке на этом же оборудовании (позиции 1-8 и, повторно, 1-5), затем подают на мельницу тонкого помола (17), которая обеспечивает степень помола менее 150 мкм. Верхний предел размера частиц определяется тем, что скорость экстракции (т.е. скорость растворения ароматических веществ) в чашке составляет примерно 1-2 мин, а нижний предел - 65 мкм и менее - определяется техническими возможностями мельничного оборудования и сильным разогревом измельчаемого порошка при помоле. Через дозирующее устройство для сыпучих веществ (18) жареный кофе тонкого помола в определенном, заранее предусмотренном, соотношении, вводят при комнатной температуре в смеситель (19). Количество добавляемого натурального кофе тонкого помола рассчитывают, исходя из его содержания 4-30 масс.% в конечных гранулах растворимого сублимированного кофе. Нижний предел определяется минимальным значимым эффектом на вкусовые характеристики конечного продукта, а верхний - максимально допустимым осадком при добавлении воды к конечному продукту.
2
2
Непосредственно перед процессом сублимации субстрат вспенивают в камере (20) смесью азота и углекислого газа (N/СО), пену удаляют и смесь выливают на поддоны (21) для проведения замораживания и сублимации. Сам процесс сублимации проводят при температуре - 40 - -50°С в сублимационной камере (22), например, туннельного типа. Замороженный экстракт дробят при этой же температуре в грануляторе (23) и просеивают через сито для гранул (24). Гранулы растворимого сублимированного кофе, содержащие внутри натуральный жареный кофе тонкого помола, готовы к упаковке и фасовке.
Таким образом, заявленная полезная модель за счет предложенной совокупности существенных признаков, изложенных в формуле полезной модели, а именно, установки в технологическую линию дополнительной мельницы тонкого помола жареных кофейных зерен, смесителя и дозирующего устройства для сыпучих веществ, подающего натуральный жареный кофе тонкого помола в смеситель для смешения с концентрированным жидким кофейным экстрактом, и соединение смесителя непосредственно с камерой для вспенивания обеспечивает получение растворимого сублимированного кофе с равномерным проникновением частиц натурального жареного кофе тонкого помола внутрь сублимированных гранул. Это сохраняет в полученном на данной технологической линии сублимированном кофе все достоинства растворимого кофе, включая удобство его использования и практически отсутствие осадка в чашке, обеспечивая аромато-вкусовые свойства, присущие натуральному свежезаваренному жареному молотому кофе.
Литература
1. Ф.Г.Нахмедов. Технология кофейных продуктов. - М: Легкая и пищевая промышленность, 1984 г., стр.79.
2. Н.О.McMahon. Low-Pressure Product Drying. U.S. Patent, 2620573, 1952.
3. M.E.Fuentevilla. Freeze Drying Apparatus and Method. U.S. Patent, 3176408, 1965.
4. J.G.Muller. Freeze Dried Coffee Process and Product. U.S. Patent, 3404007.