Етапи виробництва. Технологічний комплекс виробництва кави

Технологічний комплекс виробництва кави

Кавове дерево (лат. Coffea) — рід вічнозелених рослин з ряду тирлечецвіті.

Кава (араб. قهوة, тур. Kahve, пол. Kawa — назва провінції Каффа у Ефіопії) — напій, що виготовляється зі смажених плодів (бобів) кавового дерева. За деякими оцінками, кавовий напій є другою за об'ємами споживання речовиною на Землі після води.

1. Прийом і сепарація сировини;

2. Обсмажування;

За мокрим способом, який використовується частіше, ніж сухий, зерна відокремлюють від м'якоті механічним шляхом на спеціальних вальцевих установках.

Очищені від основної маси м'якоті зерна піддають 2-3-денному бродінню (ферментації). Після такої обробки решта м'якоті легко змивається водою. Потім зерна просушують до вологості 10-12 %, звільнюють від оболонок, а готову сировину піддають сортуванню і направляють на зберігання.

Мокрим способом обробляють тільки кращі помологічні сорти. Кава мокрої обробки більш цінується на світовому ринку за її тонкий смак, адже у даному випадку процес ферментації краще контролюється.

За сухим способом плоди сушать на сонці або в сушарках; механічним шляхом видаляють суху м'якоть і оболонки; сортують за розміром і пакують.

Перед реалізацією кавові зерна піддають остаточному оздобленню, яке включає видалення з борозенки залишків сріблястої оболонки, а також полірування зерна. Завдяки оздобленню одержують чисте, гладеньке і блискуче зерно.

Добре висушені зерна кави пакують в мішки, в яких їх зберігають і експортують.

Для упаковки використовують джутові, подвійні поліетиленові та багатошарові паперові з прошарком з поліетиленової плівки і джутові з поліетиленовою вставкою мішки.

Під час довготривалого зберігання важливо не допускати коливань температури і зволоження зерен кави. Потрібно підтримувати температуру на рівні 10°С, а відносну вологість повітря на рівні 70 %, що забезпечує рівень вологості зерна 12 % (на 2 % нижче допустимої вологості). Підвищення вологості зерен кави понад 14 % призводить до швидкої втрати якості продукції - зерна набувають тухлого, а інколи й пліснявого запаху, які не зникають навіть під час їх обсмажування.

Сирий готовий продукт зберігають залежно від помологічного сорту від 2 до 10 років в місцях виробництва. Відомо, що аравійські зерна кави, вирощені в Ємені, стають найбільш високоякісними після 3 років зберігання, в той час як деякі бразильські сорти - після 10 років.

Слід відзначити, що в період зберігання відбувається дуже повільна ферментація (дозрівання) зерен кави, що проявляється в зникненні трав'яного присмаку, підвищенні екстрактивності і посиленні кавового аромату.

Фабричне обсмажування сирих зерен кави і зміни в хімічному складі сировини. Зерна сирої кави не мають аромату готового продукту, відрізняються сильним терпким смаком, важко подрібнюються, під час варіння не набухають і не розварюються.

Для надання сирим зернам кави необхідних смакових і ароматичних властивостей перед споживанням їх обсмажують за температури 180-220°С протягом 15-30 хв. Дуже важливо, щоб обсмажування було рівномірним і забарвлення зерен мало однаковий відтінок.

Інтенсивність обсмажування визначається смаковими перевагами споживача. В Україні каву обсмажують до брунатного кольору, в Туреччині - до дуже темного, а в США - до світло-брунатного.

Під час обсмажування в кавових зернах відбуваються складні фізико-хімічні зміни, внаслідок чого утворюється велика кількість нових ароматичних і смакових речовин; в 1,3-1,5 рази збільшується об'єм зерен. Спостерігаються значні втрати маси - від 13 до 21 %. Половина з цих втрат - за рахунок випаровування води, решта - є наслідком розкладання органічних сполук, які входять до складу зерен кави, і утворення летких речовин. Під час обсмажування утворюється складна суміш летких ароматичних сполук, яка називається кафеолем. Вона забезпечує характерний приємний аромат кавового напою.

До складу кафеолю входять понад 400 різноманітних сполук, серед яких найбільшу частину складають метиловий спирт, оцтова кислота, піридин ацетальдегід, оксіметилфурфурол, ацетол, ацетон, мальтол, феноли тощо, більшість з яких є продуктами розпаду білків, цукрів, жиру, пентозанів сирих зерен кави.

Припускають, що в утворенні аромату і смаку кави велике значення має алкалоїд тригонеллін, присутній в зернах. Під час обсмажування ця речовина розпадається з утворенням піридину. Тригонеллін, продукти карамелізації цукрів і кодеїн надають кавовому напою гіркоти, а хлорогенова кислота - терпкого смаку. Продукти карамелізації і меланоїдиноутворення надають настою кави брунатного кольору.

1. Помел (при виготовлення меленої кави);

2. Просіювання обсмаженого напівфабрикату;

3. Змішування компонентів;

4. Запаковуваня;

Виробництво розчинної натуральної кави складається з наступних основних операцій:

1. Прийом і сепарація сировини;

2. Обсмаження;

3. Грануляція і обсмаження кави;

4. Екстракція;

5. Сушка екстракту;

6. Запаковування і маркування.

Характеристики комплексів обладнання.

Початкові стадії технологічного процесу виробництва кавових продуктів виконується за допомогою комплексів обладнання для зберігання, транспортування і підготовки до виробництва кави.

Для зберігання сирої кави використовують бункери. На невеликих підприємствах для транспортування кавових зерен використовують погрузчики, ланцюгові і гвинтові транспортери. На великих підприємствах використовують системи пневматичного транспортування крупи.

Підготовку сировини за допомогою просіювачів, сепараторів, магнітних уловлювачів і допоміжного обладнання.

Ведучий комплекс лінії складається із обсмажюючих апаратів, грануляторів, просіювачів.

Завершаючий комплекс обладнання лінії включає змішувально-дозуючої станції для дозування і змішування рецептурних компонентів, фасувальні машини і обладання експедицій і складів готової продукції.

Машино-апаратурна схема виробництва кави

Пристрій і принцип роботи лінії. Кожний вид кавової сировини засипають із мішків в бункер, подають ковшовим елеватором на автоматичні ваги, зважують і накопичують пневмотранспортом низького тиску у вібраційний сепаратор 1, вираховують домішки шляхом аспірації, просіювання і пропуску через магніти. Легкі домішки (пиль) відбирають вентилятором і осаджують в знімаючи бочках циклонів. Сепаратор 1 має штамповані металеві сита з отворами наступних розмірів(в мм):ловка з овальними ячейками 9х16 чи 13х16 сортуючі(прохідні з ромбовими ячейками)10х17, східне проволочене сито з квадратними ячейками2х6 чи 1.5х20.

Сира кава із сепаратора поступає в систему пневмотранспортера високого тиску транспортується потоком очищеного повітря через оприділювач в чотирьох чи шести секційний бункер 2. Завантаження секції бункера фіксується датчиком.

Перед сепарацією наступного виду кави попередній вид повинен бути повністю завантажений у відповідну секцію.по закінченню роботи сепаратора збираються відходи із прийомних пунктів і очищуються магніти.

Очищені зерна кави обсмажують в обсмажувальному барабані 3 і охолоджуються в охолоджуючих чашах 4.

Обсмаження кави є пірогенетичним процесом.в результаті якого одні речовини руйнуються, другі создоються знову. В кавових зернах виконуються значні хімічні зміни.Зерна збільшуються в обємі,маса їх зменшується в результаті випаровування вологи і розкладання цукрів, клейковини і других компонентів,що містяться в зерні в наслідок високих температур обсмажки.Цукор застигає,утворює карамелин – речовина,яка надає зернам кави коричневий колір. Від ступенню обсмаження залежить кількість накопичення карамелена,послідувально,і інтенсивність окраски зерен.

Рис.3.18. Машино-апаратурна схема лінії виробництва смаженої кави.

Клейковина в результаті високої температури підлягає сухі перегонці з утворенням оцтової і других органічних кислот і ацетону.

Розкладенню підлягають і пентозани,їх склад в каві досягає 6-7%.

Розкладаючись вони утворюють форму рол і формулоловий спирт.

Жир кави,складається в основному із олеїнової кислоти,якого міститься в зернах 10-13%при обсмаженні змінюється мало;кількість його в незначні мірі зменшується із за часткового розкладення з утворенням акроліну.

Білкові речовини кави.якихмістится 9…11%під дією високої температури об смаження також потерпають зміни,утворюючи аміак,аміни.Всі речовини, які виділяються із складних органічних зєднань кавових зерен,під дією високої температури вступають в реакцію між собою утворюючи нові зєднання,які обумовлюють аромат цінної кави.

Цей комплекс зєднань носить спільну назву кафеоль.

Рівномірно обсмажена сировина являється важливим фактором отримання продукту з хорошим смаком,кольором і ароматом. Режим об смаження регулюют,і оптимальну ступінь обсмаженного напівфабрикату установлюють за досягненням обсмаженою кавою рН 4.0,цикорієм-4.6…4.8

Незадовго до закінчення об смаження кави зволожують до 4%,для чого в середині барабану спеціальним пристроєм розпилюється вода.Кількість води для зволоження кави становить 8…10% від маси завантажуємої сировини.

Зволоження кави після об смаження безпосередньо обсмаженому барабані,здійснюєме також автоматично за заданою програмою,переслідує мету –підвищити вологість продукту для більш швидшого охолодження, запобігти згорянню дрібної фракції і зменшити пилеподібної фракції при наступному розмолі.

Охолодженні зерна кави збирають в бункер 5 по секціям в залежності від сорту і виду.

Зерна кави в цілому вигляді в пакети чи металеві банки на машинах 6.Для виготовлення меленої кави обсмажене зерно розмелюють на грануляторі 7 по видам кави чи у вигляді сумішей,дозування по рецептурам.

Гранулятор 7 складається з 5 валків,три з яких попередньо подрібнюють каву а два доводять частини продукту до потрібних розмірів.

Поступаючий на виробництво сушений цикорій інспектують і обсмажують в обсмажу вальних апаратах 8,охолоджуючи в охолоджуючих барабанах цих же апаратів,після того інспектують на стрічкових транспортерах 9,розмелюють на валковому верстаті 10 і розсіюють на розсіві 11.Продукти розмелу кави і цикорія змішують у співвідношенні 4:1 в змішувачі 12, суміш фасується на машині 13.Якщо випускають каву без цикорія, його після гранулятора зразу направляють на розфасовочний автомат 13.Фосовочна в пачки чи банки кава запаковується в коробки на машині 14.

Дата добавления: 2014-12-25