Способ производства растворимого кофе

 

Изобретение относится к пищеконцентратной отрасли агропромышленного комплекса и касается способа производства натурального растворимого кофе из различных ботанических видов и сортов обжаренного зерна кофе. Целью изобретения является увеличение выхода и повышение качества растворимого кофе. Кофе обжаривают, измельчают. Экстракцию проводят в две стадии. Перед началом второй стадии экстрагирования в кофе вводят ферметный препарат Ксилоглюканофоетидин П10х - 405 в количестве 0,3 - 0,5% к массе сырья, воду в соотношении (1: 2) - (1:4), смесь выдерживают при 40 - 60oС в течение 2,0 - 5,0 ч, затем экстрагируют при 165 - 175oС в течение 2,5 - 3,5 ч, полученный экстракт смешивают с ароматной фракцией первой стадии экстрагирования в соотношении (40:60) - (50:50).

Изобретение относится к пищеконцентратной отрасли агропромышленного комплекса и касается способа производства кофе натурального растворимого из различных ботанических видов и сортов обжаренного зерна кофе. Целью изобретения является увеличение выхода и повышение качества растворимого кофе. В способе производства растворимого кофе для ускорения гидролитических процессов и изменения микроструктуры тканей перед началом второй стадии экстрагирования непосредственно в кофе, прошедший первый этап экстрагирования, вводят ферментный препарат, обладающий -глюканазной, ксиланазной, -глюкозидазной, осахаривающей и пектолитической активностью Ксилоглюканофоетидином П10х-405 (продуцент Aspergillus foetidus) в количестве 0,3-0,5% к массе сырья, воду в соотношение (1:2)-(1:4), смесь выдерживают при 40-60оС в течение 2,0-5,0 ч и затем экстрагируют при температуре 165-175оС в течение 2,5-3,5 ч, полученный экстракт смешивают с "ароматным" экстрактом первой стадии экстрагирования в соотношения 40:60, 50:50 по объему и сушат. Для максимального извлечения ценных веществ (углеводы, жиры, белки, кофеин, минеральные элементы и т.д.), содержащихся в кофе, и сохранения пищевой ценности целевого продукта растворимого кофе, перед началом конечной (второй) стадии процесса экстрагирования влажную кофейную массу обрабатывают ферментным препаратом комплексного действия, обладающей -глюканозной, ксиланазной -глюкозидазной, осахаривающей и пектолитической активностью Ксилоглюконофоетидином П10х-405 (продуцент Asp.foetidus). Благодаря указанным свойствам ферментный препарат вызывает нарушение микроструктуры тканей клеточной системы, увеличивает проницаемость тканей, повышает их диффузионную способность и тем самым расщепляет клетчатку и гемицеллюлозу, превращая их частично в усвояемые моносахариды, а также высвобождает из клеточных стенок кофеин, жиры и минеральные элементы, где они в основном локализованы. После такой предварительной подготовки ферментации материала к полной самоотдаче составных веществ, последнюю стадию экстрагирования производят при относительно мягких режимах, которые, наряду с сохранением качества получаемого экстракта, обеспечивают максимальное извлечение экстрактивных веществ и значительное увеличение выхода целевой продукции растворимого кофе. Оптимальная доза Ксилоглюканофоетидина П10х-405 находится в пределах 0,3-0,5% к массе сырья. Применение дозы менее 0,35% приводит к замедлению гидролитических процессов, а также к снижению выхода экстрактивных веществ. Использование дозы ферментного препарата, превышающей 0,5% отрицательно влияет на вкус растворимого кофе. Оптимальные температурные режимы действия ферментного препарата находятся в пределах 40-60оС. При температуре ниже 40оС активность действия ферментных систем в препарате замедляется, а при температуре выше 60оС снижается. Продолжительность ферментации 2,0-50 ч наиболее оптимальна для данного ферментного препарата. При ферментации менее 2,0 ч полный гидролиз клетчатки и гемицеллюлозы, а также изменение микроструктуры тканей не происходит, а при ферментации более 5,0 ч эффективность действия ферментных систем идет к спаду. Соотношение влажной массы кофе и воды (1:2)-(1:4) является существенным и обусловлено тем, что в этих условиях ферментные системы, содержащиеся в Ксилоглюканофоетидина П10х, наиболее благоприятно взаимодействуют со сферой. При использовании воды менее 2 частей на 1 часть сырья извлечение экстрактивных веществ ослабевает из-за недостаточного протекания массообмена, а при соотношении 1:4 снижается плотность экстракта. Экстрагирование водорастворимых веществ после ферментации достаточно проводить при температуре 165-175оС, т.к. при 175оС в экстракте накапливаются горькие вещества, а при 165оС процесс экстрагирования замедляется. Продолжительность второй стадии экстрагирования ферментированного кофе 2,5-3,5 ч обеспечивает минимальные потери экстрактивных веществ со шламом. При экстрагировании <2,5 ч потери водорастворимых веществ составляют 4,5-5% а при продолжительности процесса 3,5 ч в экстракте появляется взвешенные коллоидные частицы и посторонний вкус. Смешивание экстракта ферментированной стадии экстрагирования кофе с "ароматным" экстрактом первой стадии экстрагирования в соотношениях (40: 60)-(50:50) позволяет получить новые сорта растворимого кофе с высокими вкусовыми и ароматическими свойствами, т.к. исходя из содержания сухих и ароматических веществ в экстрактах их смешивания в таких соотношениях хорошо сочетаются. Предложенный способ осуществляется следующим образом. Обжаренный кофе измельчают до размера частиц 0,5-1,5 мм в диаметре и загружают в экстрактор, куда подают горячую воду (температура порядка 80-90оС) из расчета одна часть сырья и четыре части воды и экстрагируют при 90-100оС в течение 1 ч. На этой стадии извлекают в основном "ароматную" фракцию водорастворимых веществ, которую фильтруют и собирают в отдельной емкости. Выход данной фракции с содержанием сухих веществ 22-24% составляет 28-30% Кофе, прошедший первую стадию экстрагирования направляют в двутельные емкости ферментеры, смешивают с горячей водой в соотношении 1:2-1:4 и после уравновешивания температуры сырья и воды вводят ферментный препарат Ксилоглюканофоетидина П10х из расчета 0,3-0,5% к массе сырья следующей активностью, ед/ч: -глюканозная 7000, ксиланозная 8500, - глюкозидазная 3126, осахаривающая 2150 и пектолитическая 498. Смесь тщательно перемешивают и выдерживают при периодическом перемешивании и температуре 40-60оС в течение 2,0-5,0 ч. Затем ферментированную массу перекачивают в экстрактор, температуру поднимают до 165-175оС и при этих режимах экстрагируют в течение 2,5-3,5 ч. Полученный экстракт с содержанием сухих веществ 18-20% (выход экстрактивных веществ 23-25% ), фильтруют и смешивают с "ароматным" экстрактом первой стадии экстрагирования в соотношениях (40:60)-(50:50) по объему, сушат на распылительной сушилке и фасуют в герметичную тару. Получают 35-55% готовой продукции. П р и м е р 1. Берут 1000 кг обжаренного кофе, который измельчают до размера частиц 0,5-1,5 мм в диаметре, загружают в экстрактор, заливают 4000 л горячей (температура 90оС) воды и экстрагируют при 90-100оС в течение 1 ч. По истечении этого времени экстракт отделяют, фильтруют и собирают в отдельной емкости. На этой стадии получают 1300 л экстракта с содержанием сухих веществ 22% (выход экстрактивных веществ 28,6%). Кофе, прошедший первую стадию экстрагирования, направляют в ферментер, смешивают с новой порцией горячей (температура 80-90оС) воды в количестве 2000 л. После уравновешивания температуры сырья и воды, вводят 3 кг (0,3 мас.) порошкообразного ферментного препарата Ксилоглюканофоетидина П10х, смесь тщательно перемешивают и выдерживают при периодическом перемешивании и температуре 40оС в течение 5,0 ч. Затем ферментированную массу перекачивают в экстрактор, температуру поднимают до 175оС и экстрагируют в течение 3,5 ч. По окончании процесса шлам удаляют и экстракт фильтруют. Получают 1100 л экстракта с содержанием сухих веществ 22% (выход экстрактивных веществ 24,2%). Полученный экстракт смешивают с экстрактом первой стадии экстрагирования ("ароматная" фракция) и сушат на распылительной сушилке. Получают 536 кг порошка растворимого кофе стандартной влажностью (4,0%). П р и м е р 2. Первую стадию экстрагирования проводили аналогично примеру 1. Кофе, прошедший первую стадию экстрагирования, направляют в ферментер, смешивают с новой порцией горячей (температура 90оС) воды в количестве 3000 л. После уравновешивания температуры сырья и воды вводят 4,0 кг (0,4 мас.) ферментного препарата Ксилоглюканофоетидина П10х, смесь тщательно перемешивают и выдерживают при перемешивании при температуре 50оС в течение 4 ч. Затем ферментированную массу перекачивают в экстрактор температуру поднимают до 170оС и экстрагируют в течение 3,0 ч. По окончании процесса шлам удаляют и экстракт фильтруют. Получают 1300 л экстракта с содержанием сухих веществ 19% (выход экстрактивных веществ 24,7%). Полученный экстракт смешивают с экстрактом первой стадии экстрагирования и сушат на распылительной сушилке. Получают 540 кг растворимого кофе влажностью 4,0% П р и м е р 3.Первую стадию экстрагирования проводили аналогично примеру 1. Кофе, прошедший первую стадию экстрагирования, направляют в ферментер, смешивают с новой порцией горячей (температура 80-90оС) воды в количестве 4000 л. После уравновешивания температуры сырья и воды вводят 5,0 кг (0,5 мас.) ферментного препарата Ксилоглюканофоетидина П10х, смесь тщательно перемешивают и выдерживают при периодическом перемешивании при температуре 60оС в течение 3 ч. Затем ферментированную массу перекачивают в экстрактор, температуру поднимают до 165оС и экстрагируют в течение 2,0 ч. По окончании процесса шлам удаляют и экстракт фильтруют. Получают 1500 л экстракта с содержанием сухих веществ 17% (выход эксрактивных веществ 25,5%). Полученный экстракт смешивают с экстрактом первой стадии экстрагирования и сушат на распылительной сушилке. Получают 550 кг порошка растворимого кофе влажностью 4,0% Использование предлагаемого способа обеспечивает следующие преимущества. Способ обеспечивает воздействие на структуру тканей и увеличение их проницаемости с использованием более простого биотехнологического метода ферментативной обработки и исключает жесткие температурные режимы гидролиза, которые отрицательно отражаются на качестве готовой продукции. В способе предусматривается применение ферментного препарата комплексного действия, который без каких-либо добавок, например кислот, оказывает гидролитическое и осахаривающее влияние на весь комплекс полисахаридов клетчатку, гемицеллюлозу и т.д. а также нарушает микроструктуру тканей и тем самым способствует высвобождению из клеточных стенок кофеина, жиров и минеральных элементов и повышение их содержания в экстракте. Ферментативной обработке подвергается кофе не в начале процесса экстракции, а кофе, прошедший первую стадию экстрагирования и освобожденный от самой лучшей и ароматной фракции. Это дает возможность отдельно получить сначала высококачественную фракцию экстракта, а затем слегка проэкстрагированный кофе ферментировать, экстрагировать при относительно мягких режимах и получить новую фракцию экстракта со слабым ароматом, но более высоким содержанием кофеина, жиров, минеральных элементов и других компонентов. Способ позволяет увеличить выход водорастворимых экстрактивных веществ на второй стадии экстрагирования кофе.

Формула изобретения

Способ производства растворимого кофе, включающий экстрагирование измельченного кофе, отделение первичного экстракта, ферментативную обработку предварительно экстрагированного кофе, получение вторичного экстракта и сушку, отличающийся тем, что, с целью увеличения выхода и повышения качества, перед ферментативной обработкой предварительно экстрагированный кофе смешивают с водой в соотношении (1:2)-(1:4), ферментативную обработку проводят путем введения в смесь предварительно экстрагированного кофе с водой ферментного препарата в количестве 0,3-0,5% к массе сырья и выдерживания в течение 2,0 5,0 ч при температуре 40 60oС, после чего смесь направляют в экстрактор и экстрагируют в течение 5 3,5 ч при температуре 165 - 175oС с получением вторичного экстракта, который перед сушкой смешивают с первичным экстрактом.

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 28-2000

Извещение опубликовано: 10.10.2000        




 

Похожие патенты:

Изобретение относится к экстрагированию и может быть использовано в пищевой промышленности для получения кофейного экстракта при производстве растворимого кофе

Изобретение относится к пищеконцентратной промышленности и касается способа производства кофейного экстракта

Изобретение относится к приготовлению продуктов питания и может быть использовано для улучшения вкусовых качеств кофе-напитка

Изобретение относится к оборудованию пищеконцентратной промышленности, в частности к установкам для получения экстракта из обжаренного кофе
Изобретение относится к приготовлению продуктов питания и может быть широко использовано в пищевой промышленности
Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к растворимому сухому кофейному напитку, который после добавления воды способен образовывать кофейный напиток с пеной на поверхности

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к модификации галактоманнанов в зеленых кофейных зернах путем снижения эндогенного уровня активности -D-галактозидазы

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к технологии и технике получения экстракта кофе и его заменителей при производстве растворимого кофе и кофейных напитков
Наверх