СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА КОНЦЕНТРАТА ТОНИЗИРУЮЩЕГО НАПИТКА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2002 года по МПК A23F3/16 A23F3/34 A23L1/30 A23L2/39 

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано в сахарном производстве в качестве оконечной ступени для получения растворимых сахаросодержащих концентратов чая, кофе или другого растительного сырья.

Известен способ производства гранулированного концентрата чая по а.с. 1284489, МПК A 23 F 3/32, публикация 23.01.87. Согласно известному способу концентрат чая смешивают с сахаросодержащим носителем в два этапа: сначала с сахарной пудрой, а затем с сахарным песком для образования центров грануляции. Процесс смешивания сопровождается впрыскиванием сахарного сиропа, образующего пленку на крупинках сахарного песка, к которым прилипают частицы смеси концентрата чая с сахарной пудрой. Кроме этого в смесь вводят эссенции пищевые ароматические (масло лимонное, масло апельсиновое и другие).

Недостатками известного способа являются сложность и высокая трудоемкость изготовления гранулированного концентрата чая, большие энергозатраты.

Известен также способ получения чайного экстракта по а.с. 1614782, МПК A 23 F 3/16, публикация 23.12.90, включающий экстрагирование чайного сырья вторичным экстрактом, полученным в результате экстрагирования шлама горячей водой. Способ позволяет повысить выход экстрактивных веществ.

Недостатком способа является высокая продолжительность процесса (0,5-5 часов), в результате которой утрачивается аромат чая и существенно ухудшаются вкусовые качества концентрата.

Известен способ получения экстракта чая и устройства для его осуществления по а.с. 1676570, МПК A 23 F 3/16, публикация 15.09.91. Способ заключается в экстрагировании сырья (чая) холодной дистиллированной водой при комнатной температуре 18-21^oС путем периодической принудительной возвратно-поступательной подачи экстрагента через слой сырья в течение 45-50 мин с частотой 0,5 мин. Затем сырье заливают горячей водой с t=95-97^oС, проводят экстракцию в течение 10-15 мин, затем смешивают растворы и лиофильно сушат. Устройство для реализации способа содержит конусообразную емкость с сетчатой вставкой в нижней части, трубку, расположенную по вертикальной оси емкости, вакуум-камеру с трехпозиционным краном, расположенную в верхней части трубки, и свободно сидящую решетку, предотвращающую всплытие чая.

Предварительный этап экстрагирования чайного сырья холодной водой позволяет в значительной степени сохранить вкусовые и ароматические свойства чая при дальнейшем использовании концентрата.

Недостатком способа является то, что полученный концентрат не предназначен для непосредственного использования в домашних условиях при приготовлении чая, а является промежуточным продуктом, используемым в производстве гранулированного чая или чаесодержащих концентратов.

Наиболее близким к предлагаемому способу аналогом, принятым в качестве прототипа, является способ производства жидкого концентрата-заменителя чая по а. с. 1629019, МПК A 23 F 3/34, публикация 23.02.91. Способ по прототипу включает экстрагирование исходного сырья (листьев шиповника) горячей водой при 90-100^oС в течение 35-50 мин и соотношении твердой и жидкой фаз от 1:8 до 1: 10, фильтрацию, концентрирование в вакуум-выпарном аппарате и стерилизацию готового продукта. При этом перед концентрированием к экстракту добавляют 10-20% сахара от общего количества, а для улучшения питательных свойств и аромата в исходное сырье добавляют ароматические растения (мяту, цветы липы, цветы шиповника и др.).

Недостатком способа по прототипу является частичная утрата ароматических и вкусовых показателей концентрата в процессе концентрирования и стерилизации продукта, а также необходимость использования специальной тары для его хранения.

Наиболее близкий аналогом, принятым в качестве прототипа устройства, реализующего предлагаемый способ, является кристаллизатор для утфеля последней ступени кристаллизации в сахарном производстве по а. с. 1726517, МПК C 13 F 1/02, публикация 15.04.92. Устройство по прототипу содержит цилиндрический корпус с валом, приводимым реверсивным двигателем. Корпус содержит камеру кристаллизации и расположенную в верхней части корпуса камеру смешивания, снабженную двумя входными патрубками для подачи утфеля и сахарного раствора, лопастями для перемешивания продуктов и переливным бортом с отверстиями для подачи смеси в зону кристаллизации. Камера кристаллизации снабжена выходным патрубком для слива готового продукта и содержит теплообменные лопасти в виде вертикальных спиралей, расположенных по окружности на одинаковом расстоянии от оси вала, а также вертикальную спираль, укрепленную соосно валу.

Недостатком устройства является его узкоспециализированное назначение, не позволяющее использовать его без дополнительного переоборудования для изготовления концентрата тонизирующего напитка.

Задачей изобретения является повышение биологической ценности концентрата путем сохранения вкусовых и ароматических свойств исходного продукта, сокращения продолжительности производственного цикла и упрощения технологии.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе изготовления концентрата тонизирующего напитка, включающем экстрагирование исходного сырья, фильтрацию и охлаждение экстракта, исходное растительное сырье вводят в утфель последней ступени кристаллизации при соотношении компонентов 1:5-1:10, выдерживают смесь в течение 10-20 мин при 70-80^oС и непрерывном перемешивании, охлаждение проводят при комнатной температуре до затвердевания экстракта, после чего экстракт механически измельчают.

При этом в качестве исходного сырья применяют чай, кофе, сырые ягоды или любое иное растительное сырье.

Устройство для реализации способа, содержащее цилиндрический корпус с приводным валом и перегородкой с перепускными отверстиями, отделяющей камеру смешивания, снабженную загрузочными патрубками и устройством для перемешивания, от приемной камеры, снабженной выходным патрубком, дополнительно содержит емкость для сбора концентрата, цилиндрический корпус установлен наклонно под углом 5-20^o к горизонтали, а приемная камера выполнена в виде перфорированного барабана, в торцевой стенке которого расположен выходной патрубок со съемной крышкой, и оснащена скребком для очистки боковой стенки перфорированного барабана.

Согласно предложенному способу для получения концентрата тонизирующего напитка используют утфель последней ступени кристаллизации, который получают путем постадийного уваривания очищенного сока сахарной свеклы по известной в сахарном производстве технологии (см., например, Сапронов А.Р. Технология сахарного производства. - М.: Агропромиздат. - 1986).

Пример 1. В утфель с содержанием сухих веществ 91% и температурой 75^oС вводят чай при соотношении 100 г чая на 1 л утфеля, выдерживают смесь в течение 20 мин. При непрерывном перемешивании, в результате чего растворимые компоненты чая переходят в раствор. Затем отфильтровывают остатки чая и охлаждают концентрат, который ввиду самопроизвольного роста кристаллов сахара, содержащихся в утфеле, быстро затвердевает. После затвердевания концентрат измельчают. Полученный концентрат чая легко растворяется в горячей воде, используется в домашних условиях для приготовления сладкого чая и имеет цвет, вкус и аромат, присущие свежезаваренному чаю.

Пример 2. В утфель с содержанием сухих веществ 90% и температурой 78^oС вводят молотый кофе при соотношении 100 г кофе на 0,8 л утфеля. Смесь выдерживают при перемешивании 15 мин, затем фильтруют, остужают и измельчают. Полученный концентрат используют для приготовления кофе.

Пример 3. В утфель с содержанием сухих веществ 95% и температурой 80^oС вводят смородину, малину, землянику или смесь ягод при соотношении 100 г ягод на 0,5 л утфеля. Смесь выдерживают 10 мин, фильтруют и остужают. Размельченный концентрат используют для приготовления сладкого витаминного напитка.

Выбранный диапазон параметров определен экспериментально и характеризует оптимальные условия экстрагирования указанных исходных продуктов.

Щадящая тепловая обработка позволяет сохранить вкус и аромат исходных продуктов, т.к. утфель, характеризующийся высоким содержанием сахара, является не только экстрагентом, но и консервантом исходного продукта.

Преимуществом способа является также и то, что утфель обладает более высокой биологической ценностью по сравнению с сахаром конечного продукта, в процессе очистки и осветления которого связываются и выводятся ценные органические несахара.

Способ может быть реализован в промышленных условиях в качестве оконечной ступени в сахарном производстве. Для реализации способа может быть использована модифицированная утфелемешалка, схема которой приведена на чертеже.

Устройство содержит цилиндрический корпус 1, установленный наклонно под углом 5-20^o к горизонтали на приводном валу 2, и емкость 3 для сбора концентрата. Корпус 1 разделен перегородкой 4 с перепускными отверстиями 5 на камеру 6 смешивания и приемную камеру 7. На входе в камеру 6 имеются патрубки 8, 9 для подачи исходного сырья и экстрагента, а внутри камеры 6 расположено перемешивающее устройство, которое может быть выполнено в виде лопастей 10, насаженных на приводной вал 2, или в виде шнека. Приемная камера 7 выполнена в виде перфорированного барабана с отверстиями 11, покрывающими всю его боковую поверхность. С торца камеры 7 расположено отверстие выходного патрубка 12, закрытое съемной крышкой 13. Кроме этого в камере 7 установлен скребок 14 для очистки перфорированной боковой стенки камеры, приводимой собственным приводом 15.

Устройство работает следующем образом.

В загрузочные патрубки 8, 9 корпуса 1 подают экстрагент (утфель последней ступени кристаллизации из вакуум-аппарата для уваривания утфелей) и исходное сырье (чай, кофе или ягоды). В процессе медленного вращения корпуса со скоростью 1-5 об./мин смесь постепенно перемешивается лопастями 10 перемешивающего устройства и через перепускные отверстия 5 перегородки 4 перетекает в приемную камеру 7. Из камеры 7 через перфорационные отверстия 11 отфильтрованные концентрат самотеком поступает в емкость 3 для сбора концентрата. При заполнении камеры 7 включают скребок 14, очищающий боковую стенку камеры и улучшающий прохождение концентрата, а при накоплении в камере остатка исходного продукта выпускают его из выходного патрубка 12, открывая крышку 13.

Промышленная применимость изобретения определяется тем, что предлагаемый способ может быть осуществлен согласно приведенному описанию и чертежу при использовании известной технологии и существующего оборудования для варки утфелей и использован в качестве оконечного этапа в сахарном производстве для получения концентрата тонизирующего напитка при незначительном дооборудовании существующих аппаратов.

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано в сахарном производстве в качестве конечной ступени для получения растворимых сахаросодержащих концентратов чая, кофе или другого растительного сырья. Способ изготовления концентрата тонизирующего напитка включает экстрагирование исходного сырья, фильтрацию и охлаждение экстракта. Исходное сырье вводят в утфель последней стадии кристаллизации при соотношении компонентов 1: 5 - 1:10, выдерживают смесь в течение 10-20 мин при 70-80^oС и непрерывном перемешивании. Охлаждение проводят при комнатной температуре до затвердевания экстракта, после чего экстракт механически измельчают. При этом в качестве исходного сырья применяют чай, кофе или сырые ягоды. Устройство для реализации способа содержит цилиндрический корпус с приводным валом и перегородкой с перепускными отверстиями. Перегородка отделяет камеру смешивания, снабженную загрузочными патрубками и устройством для перемешивания, от приемной камеры. Последняя снабжена выходным патрубком. Устройство дополнительно содержит емкость для сбора концентратов. Цилиндрический корпус установлен наклонно под углом 5-20^o к горизонтали, а приемная камера выполнена в виде перфорированного барабана. В торцевой стенке барабана расположен выходной патрубок со съемной крышкой. Камера оснащена скребком для очистки боковой стенки перфорированного барабана. Это позволяет повысить биологическую ценность концентрата путем сохранения вкусовых и ароматических свойств исходного продукта, сократить продолжительность производственного цикла и упростить технологию. 2 с. и 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ производства концентрата тонизирующего напитка, включающий экстрагирование исходного растительного сырья, фильтрацию и охлаждение экстракта, отличающийся тем, что исходное растительное сырье для экстрагирования вводят в утфель последней стадии кристаллизации при соотношении компонентов 1: 5 - 1: 10, выдерживают смесь в течение 10-20 мин при 70-80^oС и непрерывном перемешивании, охлаждение проводят при комнатной температуре до затвердевания экстракта, после чего экстракт механически измельчают. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве исходного сырья применяют чай. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве исходного сырья применяют кофе. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве исходного сырья применяют сырые ягоды. 5. Устройство для производства концентрата тонизирующего напитка, содержащее цилиндрический корпус с приводным валом и перегородкой с перепускными отверстиями, отделяющей камеру смешивания, снабженную загрузочными патрубками и устройством для перемешивания, от приемной камеры, снабженной выходным патрубком, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит емкость для сбора концентрата, цилиндрический корпус установлен наклонно под углом 5-20^o к горизонтали, а приемная камера выполнена в виде перфорированного барабана, в торцевой стенке которого расположен выходной патрубок со съемной крышкой, и оснащена скребком для очистки боковой стенки перфорированного барабана.