5.2 Измельчение обжаренного кофе.
Измельчение обжаренного кофе производят на грануляторах, состоящих из пяти валков, из которых три (верхние) предварительно грубо измельчают зерна, а в двух других частицы измельчаются до требуемых размеров.
Установлено, что один и тот же сорт кофе при разной степени измельчения может выделять различное количество экстрактивных веществ. Чем крупнее частицы, тем меньше выход экстрактивных веществ, определенных одним и тем же аналитическим методом.
На основании исследований для производства кофе растворимого рекомендовано измельчать обжаренные зерна так, чтобы количество частиц размером менее 1,5 мм составляло 40-45%, в том числе мелкой фракции (0,5-0,63 мм) – 3%. Для удобства в производственных условиях гранулометрический состав измельченного кофе определяют по номерам сит. Следовательно, сход с сита №1,6 должен составить 55-60%, а проход через сито №0,63 – 2,5-3,5%. Регулирование размера валков гранулятора позволяет получить такую степень измельчения.
Измельченный кофе транспортируют в подвесной промежуточный бункер-весы и оттуда порциями загружают в экстракторы.
Технология субтропических и пищевкусовых продуктов. И.И. Татарченко, И.Г. Мохначев, Г.И. Касьянов. 2004
5.3 Экстрагирование обжаренного измельченного кофе.
Экстрагирование – это извлечение из смеси жидких или твердых веществ основных компонентов с помощью избирательных (селективных) растворителей (экстрагентов).
Измельченный кофе, подвергаемый экстрагированию, представляет собой систему твердое тело – жидкость. Экстракция в такой системе происходит четыре стадии:
Проникновение растворителя в поры частиц растительного сырья;
Растворение целевого компонента или компонентов в экстрагенте;
Перенос экстрагируемых веществ из частицы растительного сырья к поверхности раздела фаз;
перенос экстрагируемого вещества в жидкой фазе от поверхности раздела фаз во всю массу экстрагента.
При экстрагировании измельченного кофе протекает три процесса: замачивание, собственно экстракция водорастворимых веществ и гидролиз.
На стадии замачивания при 75-80°С измельченные частицы кофе избирательно абсорбируют воду (экстрагент) в количестве, приблизительно вдвое превышающем их сухую массу. При этом повышается концентрация растворимых веществ в частицах.
На стадии экстрагирования водорастворимые вещества измельченных частиц кофе диффундируют в экстрагент (воду). Концентрация их в воде становится намного выше, чем в экстракте, окружающем измельченные частицы. Максимальная интенсивность экстрагирования достигается при противоточном ведении процесса, когда постоянно имеется разница (градиент) между концентрацией веществ в абсорбированной селективной воде и экстрагенте, окружающем частицы кофе, т. е. когда для растворимых веществ существует наибольшая движущая сила. Любое перемешивание экстрактов или частиц кофе приводит к снижению эффективности экстрагирования. Выход экстрактивных веществ на данном этапе процесса экстрагирования, который протекает при 95-100°С, составляет 28-30%.
Последняя стадия экстрагирования – гидролиз, когда при 170-180°С и соответствующем давлении насыщенного пара происходят разложение нерастворимых в воде высокомолекулярных углеводов и образование растворимых в воде редуцирующих сахаров, пентоз и других углеводов, а также переход белковых веществ в растворимые формы. При этом выход водорастворимых экстрактивных веществ достигает максимального уровня – 40-45%.
Технология субтропических и пищевкусовых продуктов. И.И. Татарченко, И.Г. Мохначев, Г.И. Касьянов. 2004