Способ обжарки зерен кофе Советский патент 1992 года по МПК A23F5/04 

Изобретение относится к пищеконцентратной промышленности и может быть использовано в линиях переработки кофе.

Известен способ приготовления свежеподжаренного кофе в устройстве, имеющем камеру, в которой вращается цилиндрический винт, расположенный над источником тепла, получаемого в нескольких секторах.

Недостатками способа являются низкая производительность, обусловленная неинтенсивным способом подвода тепла, и возможность механического повреждения зерен кофе.

Известен способ обжарки зерен в устройстве для приготовления кофе, в котором обжарка зерен кофе осуществляется с помощью газового нагрева. К недостаткам данного способа относятся невысокое качество получаемого продукта вследствие содержания в продуктах сгорания газа некоторых вредных веществ, низкая тепловая эффективно.сть процесса.

Наиболее близким к предлагаемому является способ обжарки зерен кофе в обжарочных аппаратах Рапидо, в которых зерна кофе обжариваются теплоносителем, представляющим смесь воздуха с продуктами сгорания жидкого или газообразного топлива, и с температурой 215-220°С во вращающемся обжарочном барабане. Незадолго до окончания обжарки кофе увлажняют водой, распыливаемой внутри барабана специальным устройством, с целью доведения влажности кофе до 4%.

Недостатками известного способа является невысокая производительность, так как продолжительность цикла составляет 10 мин, невысокое качество готового продукта вследствие использования в качестве теплоносителя газовоздушной смеси, в которой могут содержаться вредные вещества.

Целью изобретения является повышение качества готового продукта и ускорения процесса.

Способ обжарки зерен кофе включают обработку высокотемпературным теплоносителем в кипящем слое и увлажнение в конце процесса обработки, а в качестве тепсл

С

1

CJ

Јь ON

4 Ю

лоносителя используют перегретый пар атмосферного давления с температурой 280- 380°С, обработку ведут в течение 4-5 мин, причем после двух минут зерна кофе в течение 10-15 с увлажняют с доведением влажности зерен до 8%.

Положительный эффект достигается за счет быстрого и равномерного обжаривания зерен кофе в кипящем слое перегретым паром атмосферного давления, являющимся инертным теплоносителем и не содержащим вредных компонентов, и двукратным увлажнением мелкодиспергированной влагой в середине и конце процесса, что позволяет добиться лучшей стабилизации изменения влажности на протяжении процесса, а это устраивает сильное дробление зерен и образование пылевидной фракции, более того зерна становятся более пластичными и при измельчении в ходе дальнейшей переработке дробятся без образования му- чели.

Способ обжарки зерен кофе осуществляется следующим образом.

Очищенные на вибрационном сепараторе зерна сырого кофе разделяют по видам и сортам и помещают в промежуточные бункеры, из которых сырой кофе поступает в обжарочный аппарат, где подвергается обработке перегретым паром атмосферного давления с температурой 280-380°С и скоростью 2,8-3,6 м/с в кипящем слое в течение4-5 мин, причем после двух минут зерна кофе в течение 10-15 сувлажняют мелкодиспергированной влагой с доведением влажности до 8%, а в конце процесса -до 5-6%.

В результате проведения обжарки кофейные зерна претерпевают значительные физические и химические изменения, при этом формируются присущие кофе своеобразные вкус и аромат. Кофейные зерна увеличиваются в объеме, масса их уменьшается за счет испарения содержащейся в зернах влаги и разложения вследствие высокой температуры Сахаров, клетчатки и других органических соединений. Потеря массы или угар при обжаривании у различных видов кофе колеблется в пределах 13-20%. Сахар при обжарке карамелизуется с образованием карамелена, который придает зернам кофе коричневатую окраску. Количество карамелена, а следовательно, интенсивность окраски зерен кофе зависят от времени и температуры обжарки. За счет более высокой температуры перегретого пара этот процесс идет интенсивнее. Также под действием высокой температуры клетчатка кофе подвергается сухой перегонке с образованием уксусной и других органических кислот и ацетона. В связи с тем,что в

перегретом паре отсутствуют кислород, вызывающий окисление питательных веществ, и вредные газообразные продукты сгорания газа, то он является инертным теплоносителем. Это позволяет без существенного ущерба увеличить температуру обжарки, а следовательно, и интенсивность протекания процесса обжарки.

Жир кофе, состоящий в основном из оле0 иновой кислоты и содержащийся в зернах в количестве 10-13%, при обжарке вследствие ее незначительной продолжительности изменяется незначительно, образуя акролеин. Пентозаны, содержащиеся в кофе в количест5 ве 6-7%, разлагаясь, образуют фурфурол. Белковые вещества кофе (9-11%) также претерпевают изменения, образуя аммиак, амины, пиролл и другие вещества, содержащие азот. Вещества, образующиеся из сложных

0 органических соединений кофейных зерен, под влиянием высокой температуры перегретого пара взаимодействуют между собой, в результате возникают новые соединения, обуславливающие ароматиче5 ские свойства кофе. Комплекс таких соединений, насчитывающий по меньшей мере 18-20 наименований, носит общее название кафеоль. Содержание кафеоля в обжаренном кофе достигает 1,5%, а в сыром кофе

0 его нет.

В сыром кофе содержится около 8% хло- рогеновой кислоты, которая под действием перегретого пара во время обжарки разлагается с образованием кофейной и хинной

5 кислот. Эти вновь образовавшиеся кислоты, а также другие кислоты, дубильные вещества и продукты карамелизации Сахаров образуют характерный вкус жареного кофе. В обжаренных зернах кофе образуется нико0 типовая кислота - витамин РР - очень ценное соединение, легко растворимое в воде и поэтому переходящее в экстракт при приготовлении напитка.

Введение промежуточного увлажнения

5 зерен кофе позволяет обеспечить стабилизацию и более плавное изменение влажности зерен и уменьшить потерю массы кофе при обжаривании (угар) на (13-20) - (11- 17)%. Увлажнение кофе позволяет получить

0 продукт с более высокой конечной влажностью 5-6% вместо прежних 2,0-2,5%, что уменьшает дробление зерен, снижает образование пылевидной фракции.

Цвет зерен в процессе обжаривания из5 меняется от зеленого с различными оттенками до темно-коричневого в зависимости от вида и сорта кофе. Например, при обжарке кофе Колумбия получают равномерно обжаренные зерна с матовой поверхностью, в бороздке зерна наблюдаются остатки серебристой оболочки. Йеменский кофе дает пестрые, тусклые, неравномерно обжаренные зерна. Бразильский Сантос дает равномерно обжаренные зерна. Степень обжаривания зерен кофе может быть различной. Использование промежуточного увлажнения позволяет увеличить содержание кафеоля до 2% за счет уменьшения угара при более интенсивном протекании процесса.

Пример. Очищенные на сепараторе зерна кофе Индийский Арабика подвергают обработке перегретым паром атмосферного давления с температурой 320°С и скоростью 3,15 м/с в течение 4 мин. После двух минут обработки его увлажняют мелкодиспергированной влагой в течение 10 с до доведения влажности до 8%, затем снова обрабатывают перегретым паром с указанными параметрами. В конце процесса обжарки кофе снова увлажняют мелкодиспергированной влагой для доведения влажности зерен до 6%. В результате обжарки зерна кофе увеличивают свой объем в 1,56 раза, т.е. если в одном литре объема необжаренных зерен помещается 468 шт., то об0

жаренных - 297 шт. Величина угара составляет 15,6%, а рН 5,20. По органолептиче- ским показателям качества обжаренные зерна кофе Индийский Арабика соответствуют требованиям ГОСТа.

Широкий диапазон изменения параметров перегретого пара и режимов обработки обусловлен разнообразием видов и сортов кофе, поставляемого в СССР из других стран мира.

Формула изобретения

Способ обжарки зерен кофе, включаю- щий обработку высокотемпературным теплоносителем в кипящем слое и увлажнение в конце процесса обработки, отличающийся тем, что, с целью повышения качества готового продукта и ускорения процесса, в качестве теплоносителя используют перегретый пар атмосферного давления с температурой 280-380°С, обработку ведут в течение 4-5 мин, причем после двух минут зерна кофе в течение 10-15 с увлаж- няют с доведением влажности зерен до 8%.

Использование: обжаривание зерен кофе в пищевой и пищеконцентратной промышленности, Сущность изобретения: зерна кофе подвергают обработке перегретым паром атмосферного давления с температурой 280-380°С и скоростью 2,8-3,6 м/с в кипящем слое в течение 4 мин, причем в середине и конце процесса обжарки зерна кофе увлажняют мелкодиспергированной влагой в течение 15-10 с с доведением после первого увлажнения до влажности 8%, а после второго - до 5-6%.