Способ определения выхода растворимых кофепродуктов Советский патент 1991 года по МПК G01N33/02 

Изобретение относится к пищеконцентратной отрасли агропромышленного комплекса, а продукт, вырабатываемый предлагаемым способом, может использоваться в молочно-консервной и ликеро-водочной промышленности, а также для быстрого приготовления горячего или холодного напитков в системе общественного питания и спецкон- тингентов.

В обжаренном измельченном кофе экстрактивные вещества находятся в свободном и связанном состояниях.

Свободные легкорастворимые з воде экстрактивные вещества, состоящие из моно- и дисахаридов, органических кислот, фенольных соединений, аминокислот, жирных кислот и некоторых других соединений, в процессе экстракции извлекаются кз частиц обжаренного кофе в первую очередь и при относительно низкой температуре (л-80-100 С). В то же время значительная часть ценных веществ, например кофеин, жиры, макро- и микроэлементы, белки, водорастворимые полиСД

сзхариды и т.д., находящиеся в стенках клеточной системы в связанном состоянии, переходят в растворимые формы и извлекаются из материала при более высокой температуре экстракции (185-200°С), т.е. на стадии гидролиза. .

По такому же принципу протекают процессы экстракции и выход экстрактивных веществ из обжаренных семян винограда, ячменя и цикория. Отличия лишь в температурных режимах экстракции легкорастворимых и гидро- лизуемых экстрактивных веществ.

Вместе с тем, в процессе производства растворимых кофепродуктов ожидаемый выход гидролизуемых экстрактивных веществ из одного и того ж

20

обжаренного сырья сильно колеблется, что не позволяет установить баланс между содержащимися в исходном сырье экстрактивными веществами и выходом (готовой продукции.

Способ определения ожидаемого выхо 25 да общего количества свободных и гидролизуемых растворимых веществ из обжаренного сырья предусматривает отбор проб измельченного материала, проведение в них анализа свободных экстрактивных веществ, последующее экстрагирование материала при 80- 100°Су расчет ожидаемого выхода растворимых веществ по формуле: Х ЭВхКг %,

ствах и экстрагируют при t« 80-100 0. В полученном экстракте определяют содержание свободных экстрактивных веществ . По формуле г, расчетным путем устанавливают ожидаемый выход растворимых веществ на последующей гидролитической стадии экстрагирования. После этого предварительно экстрагированный материал вновь смешивают с водой в соответствующих соотношениях (исходя из конкретно экстрагируемого сырья) и задают требуемые режимы (кофе и семена винограда t 185-200 C, Р 1,55-1,65 МПа; ячмень t «.165-175°С, ,2-1,4 МПа; цикорий tar 105-125°С, Р Ј0,1-0,2 МПа) и экстрагируют до остаточного содержания водорастворимых гидролизных веществ в шламе 2,5-3,0%. В полученном экстракте определяют содержание растворимых веществ и сравнивают с расчетными данными. При соблюдении заданных технологических режимов экстрагирования расхождение между рассчетным и фактическим выходом растворимых веществ находится в пределах 1-3% в зависимости от вида перерабатываемого сырья.

Пример 1. Берут 1000 кг обжаренного кофе Робуста I сорта и измельчают до размера частиц 0,5-1,5 мм. От измельченного кофе берут среднюю пробу и определяют в ней содержание

30

где Кг - коэффициент гидролиза, рав- ,5 свободных экстрактивных веществ. Ананый для кофе и семян винограда 1,6, для ячменя 1,1 и для цикория 1,07; ЭВ - водорастворимые экстрактивные вещества, осуществление гидролитической стадии процесса экстрагирования по за-зд данным технологическим режимам (кофе и семена винограда при t ЯИ85-200°С Р «г 1,55-1,65 МПа; цикорий при 125°С, Р 0,1-0,2 МПа) и установление баланса растворимых веществ путем 45 сравнения расчетного и общего фактического выхода экстрактивных веществ. Способ осуществллют следующим образом.

Из каждой партии обжаренного сырья 50 (кофе, ячмень, цикорий, семена винограда) берут среднюю пробу, в ней определяют водорастворимые экстрактивные вещества аналитическим методом, принятым в кофецикорной промышленности. Затем обжаренные материалы раздельно загружают в экстракторы, подают воду в соответствующих количе55

литическим методом устанавливают, что в нем содержится в среднем 27% свободных экстрактивных веществ. По формуле Х ЭВхКг, рассчитывают, что общее количество полезных растворимых веществ в данном кофе составляет: ,2%. Затем измельченный кофе загружают в экстрактор, подают воду в количестве 3000 л, экстрагируют при 90°С в течение 120 мин. Получают 1000 кг экстракта, содержащего 26,5% свободных экстрактивных веществ. fla предварительно экстрагированный кофе вновь подают воду в количестве 2000 л и экстрагируют при 200°С и давлении 1,65 МПа. Процесс гидролиза прекращают при остаточном содержании растворимых веществ в 2,5%. Получают 1000 кг гидролизного экстракта с содержанием растворимых веществ 16,5%, Всего за весь процесс экстракции получают 2000 кг экстракта со средним содержанием растворимых веществ 21,2%-. При переводе на 1000 кг

10

15

20

25 ,

512054

ствах и экстрагируют при t« 80-100 0. В полученном экстракте определяют содержание свободных экстрактивных веществ . По формуле г, расчетным путем устанавливают ожидаемый выход растворимых веществ на последующей гидролитической стадии экстрагирования. После этого предварительно экстрагированный материал вновь смешивают с водой в соответствующих соотношениях (исходя из конкретно экстрагируемого сырья) и задают требуемые режимы (кофе и семена винограда t 185-200 C, Р 1,55-1,65 МПа; ячмень t «.165-175°С, ,2-1,4 МПа; цикорий tar 105-125°С, Р Ј0,1-0,2 МПа) и экстрагируют до остаточного содержания водорастворимых гидролизных веществ в шламе 2,5-3,0%. В полученном экстракте определяют содержание растворимых веществ и сравнивают с расчетными данными. При соблюдении заданных технологических режимов экстрагирования расхождение между рассчетным и фактическим выходом растворимых веществ находится в пределах 1-3% в зависимости от вида перерабатываемого сырья.

Пример 1. Берут 1000 кг обжаренного кофе Робуста I сорта и измельчают до размера частиц 0,5-1,5 мм. От измельченного кофе берут среднюю пробу и определяют в ней содержание

30

свободных экстрактивных веществ. Ана

литическим методом устанавливают, что в нем содержится в среднем 27% свободных экстрактивных веществ. По формуле Х ЭВхКг, рассчитывают, что общее количество полезных растворимых веществ в данном кофе составляет: ,2%. Затем измельченный кофе загружают в экстрактор, подают воду в количестве 3000 л, экстрагируют при 90°С в течение 120 мин. Получают 1000 кг экстракта, содержащего 26,5% свободных экстрактивных веществ. fla предварительно экстрагированный кофе вновь подают воду в количестве 2000 л и экстрагируют при 200°С и давлении 1,65 МПа. Процесс гидролиза прекращают при остаточном содержании растворимых веществ в 2,5%. Получают 1000 кг гидролизного экстракта с содержанием растворимых веществ 16,5%, Всего за весь процесс экстракции получают 2000 кг экстракта со средним содержанием растворимых веществ 21,2%-. При переводе на 1000 кг

обжаренного кофе фактический выход растворимых веществ составляет 42,4% или на 0,8% ниже теоретически рассчитанного выхода.

П р и м е р 2. Берут 1000 кг обжаренного ячменя. Аналитическим методо устанавливают, что в пробе обжаренного ячменя содержится 65% свободных экстрактивных веществ. По формуле Х ЭВхКг расчитывают, что общее количество полезных растворимых веществ в данном ячмене составляет Х 71,5%. Затем ячмень загружают в экстрактор, подают воду в количестве 5000 л и экстрагируют при 80 С в течение 90 мин. Получают 2000 кг экстракта, содержащего 22% экстрактивных веществ. На предварительно экстрагированный ячмень вновь добавляют воду в количестве 3000 л и экстрагируют при 175 С и давлении 1,4 МПа. Процесс гидролиза прекращают при остаточном содержании гидролизных вещест в шламе 3,0%. Получают 1500 кг экстракта с содержанием растворимых веществ 18%. Всего за весь процесс экстракции получают 3500 кг экстракта со средним содержанием растворимых веществ 20%. При переводе на 1000 кг обжаренного ячменя фактический выход растворимых веществ составляет 70% или на 1,5% ниже теоретически расчи- танного выхода.

П р и м е р 3. Берут 1000 кг обжаренного цикория. Аналитическим методом устанавливают, что.в пробе измельченного цикория содержится 70% экстрактивных веществ. По формуле Х ЭВхК рассчитывают, что общее количество полезных растворимых веществ в данном цикории составляет ,0%. Затем цикорий загружают в экстрактор добавляют 6000 л воды и экстрагируют при 70°С в течение 60 мин. Получают 2200 кг экстракта, содержащего 22% экстрактивных веществ. На предвари

тельно экстрагированный цикорий вновЬ| добавляют воду в количестве 6000 л и экстрагируют при 125РС и давлении 0,25 МПа. Процесс гидролиза прекращают при остаточном содержании гидролизных веществ в шламе 3,0%. Получают 2000 кг экстракта с содержанием растворимых веществ 14,0%. Всего за

Ю весь процесс экстракции получают 4200 кг экстракта со средним содержанием растворимых веществ 18,0%. При переводе на 1000 кг обжаренного цикория фактический выход растворимых

15 веществ на 0,7% выше теоретически рассчитанного выхода.

Использование предлагаемого способа обеспечивает следующие преимущест20 ва. Способ значительно упрощает расчет выхода ожидаемой продукции, так как позволяет заранее предопределить содержание в сырье растворимых веществ и тем самым обеспечивает гаран25 тированный выход растворимых кофе- продуктов . Способ не требует дополнительных материальных и трудовых затрат и является объективным критерием соблюдения технологических режимов

30 экстрагирования и важным фактором

снижения потерь экстрактивных веществ в среднем на 2%.

Формула изобретения

Способ определения выхода растворимых кофепродуктов путем отбора пробы с последующим определением в ней экстрактивных веществ и расчетом выхо да растворимых веществ по формуле

Х ЭВхКг %,

где Кг - коэффициент гидролиза, равный для кофе и семян винограда 1,6; для ячменя 1,1 и для цикория t,07;

ЭВ - водорастворимые экстрактивные вещества.

Изобретение относится к пищеконцентратной промышленности, а продукт, вырабатываемый предлагаемым способом, может использоваться в мо- лочно-консервной промышленности, а также для быстрого приготовления горячего или холодного напитков. Способ предусматривает определение ожидаемого выхода общего количества растворимых веществ из обжаренного сырья путем предварительного лабораторного анализа свободных экстрактивных веществ в пробах измельченного материала, последующего экстрагирования их при 80-100°С, расчета выхода растворимых веществ по формуле: Х ЭВхКг%, где Кр - коэффициент гидролиза, равный для кофе и семян винограда 156$ для ячменя 1,1 и для цикория 1,07, осуществления гидролитической стадии процесса экстрагирования по заданным технологическим режимам (кофе и семена винограда при t .185-200 °С, 1,55-1,65 МПа; ячмень - t«165- 175°С, Р я; 1,2-1,4 МПа, цикорий - t 105-125°С, Где 0,1-0,2 МПа) и установления баланса растворимых веществ путем сравнения расчетного и общего фактического выхода экстрактивных веществ. ff kaaa оэ СП