способ получения порошкообразного полуфабриката для цикорного напитка

Формула изобретения

1. Способ получения порошкообразного полуфабриката для цикорного напитка, предусматривающий сушку концентрированного цикорного экстракта с массовой долей сухих веществ 35-40% методом распыления в зоне высоких температур в сушильной камере, отличающийся тем, что в концентрированный цикорный экстракт перед сушкой вносится стевиозид в виде 40-50%-ного раствора в количестве 1,6-2,0 % соответственно к массе сухих веществ концентрированного экстракта цикория.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что температура воздуха на входе в сушильную камеру составляет 130-150°С, на выходе - 85-95°С.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологии производства заменителей кофе, в частности к способам производства порошкообразных растворимых напитков на основе цикория.

Известен способ производства порошкообразного растворимого цикория, предусматривающий после фильтрования экстракта сырой цикорной стружки его термообработку при 160-180°С в течение 30-40 мин, после чего экстракт с массовой долей сухих веществ 20-22% сушат на распылительной сушилке (Авторское свидетельство СССР №1658969, кл. А 23 F 5/44, 1991, Бюл. №24).

Основным недостатком известного способа является низкое содержание сухих веществ в экстракте, что значительно увеличивает энергозатраты при его сушке.

Также известен способ производства порошкообразного растворимого цикория, предусматривающий резку, сушку и обжарку корней цикория, экстрагирование водой при температуре 90-95°С при диспергировании в экстракционной смеси жидкой двуокиси углерода, отделение экстракта, его концентрирование вымораживанием влаги на охлаждаемой со скоростью 0,2-0,3°С/мин поверхности и сушку сублимацией под вакуумом при (-28)÷(-33)°С (Патент РФ №2087102, 6 кл. А 23 F 5/44, 1997, Бюл. №23).

Основным недостатком известного способа является высокая стоимость получаемого полуфабриката, обусловленная сложностью применяемой технологии.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ производства порошкообразного растворимого цикория, включающий резку, сушку и обжарку его корней, экстрагирование водой при температуре 90-95°С, отделение экстракта, его концентрирование до содержания сухих веществ 35-40% по массе в вакуум-выпарных установках и сушку предварительно нагретого до 65-70°С цикорного экстракта методом распыления при температуре на входе в башню распылительной установки 185-220°С, а на выходе 80-90°С (Нахмедов Ф.Г. Технология кофепродуктов. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984, с. 124-140).

Недостатком этого способа является низкое содержание биологически активных веществ в готовом продукте из-за высокой температуры при сушке экстракта.

Общим недостатком известных способов является отсутствие возможности идеального смешивания порошкообразного цикорного полуфабриката с микродозами подсластителя.

Технической задачей изобретения является устранение недостатков прототипа путем дополнительного введения в экстракт цикория подсластителя, а также снижения температуры теплоносителя при сушке продукта.

Технический результат способа заключается в идеальном распределении натурального подсластителя - стевиозида в готовом продукте, снижении потерь биологически активных веществ цикорного экстракта при сушке, сокращении себестоимости готового продукта.

Способ реализуется следующим образом.

В концентрированный до содержания сухих веществ 35-40% цикорный экстракт при постоянном перемешивании вносится стевиозид в виде 40-50%-го раствора в количестве 1,6-2,0% к массе сухих веществ концентрированного цикорного экстракта, после чего полученная смесь подается на распыление в сушильную установку при температуре горячего воздуха на входе в сушилку 130-150°С, а на выходе 85-95°С. Температура смеси перед подачей на распыление 65-70°С. Конечная влажность готового продукта 3-5%.

Примеры конкретной реализации способа.

Пример 1. В концентрированный цикорный экстракт массой 100 кг, содержащий 35% сухих веществ, при постоянном перемешивании вносится 700 г 40%-ного раствора стевиозида, что составляет 2% к массе сухих веществ концентрированного цикорного экстракта, после чего полученная смесь температурой 65°С подается на распыление в сушильную установку при температуре горячего воздуха на входе в сушилку 150°С, а на выходе 95°С. Конечная влажность готового продукта 3,5%.

Пример 2. В концентрированный цикорный экстракт массой 100 кг, содержащий 35% сухих веществ, при постоянном перемешивании вносится 630 г 45%-ного раствора стевиозида, что составляет 1,8% к массе сухих веществ концентрированного цикорного экстракта, после этого полученная смесь температурой 65°С подается на распыление в сушильную установку при температуре горячего воздуха на входе в сушилку 140°С, а на выходе 90°С. Конечная влажность готового продукта 4,1%.

Пример 3. В концентрированный цикорный экстракт массой 100 кг, содержащий 35% сухих веществ, при постоянном перемешивании вносится 560 г 50%-ного раствора стевиозида, что составляет 1,6% к массе сухих веществ концентрированного цикорного экстракта, затем полученная смесь температурой 65°С подается на распыление в сушильную установку при температуре горячего воздуха на входе в сушилку 130°С, а на выходе 85°С. Конечная влажность готового продукта 4,5%.

Пример 4. В концентрированный цикорный экстракт массой 100 кг, содержащий 40% сухих веществ, при постоянном перемешивании вносится 800 г 40%-ного раствора стевиозида, что составляет 2% к массе сухих веществ концентрированного цикорного экстракта, после чего полученная смесь температурой 70°С подается на распыление в сушильную установку при температуре горячего воздуха на входе в сушилку 150°С, а на выходе 95°С. Конечная влажность готового продукта 3,0%.

Пример 5. В концентрированный цикорный экстракт массой 100 кг, содержащий 40% сухих веществ, при постоянном перемешивании вносится 720 г 45%-ного раствора стевиозида, что составляет 1,8% к массе сухих веществ концентрированного цикорного экстракта, после чего полученная смесь температурой 70°С подается на распыление в сушильную установку при температуре горячего воздуха на входе в сушилку 140°С, а на выходе 90°С. Конечная влажность готового продукта 3,5%.

Пример 6. В концентрированный цикорный экстракт массой 100 кг, содержащий 40% сухих веществ, при постоянном перемешивании вносится 640 г 50%-ного раствора стевиозида, что составляет 1,8% к массе сухих веществ концентрированного цикорного экстракта, после чего полученная смесь температурой 70°С подается на распыление в сушильную установку при температуре горячего воздуха на входе в сушилку 130°С, а на выходе 85°С. Конечная влажность готового продукта 3,9%.

Как видно из таблицы, массовая доля сухих веществ концентрированного цикорного экстракта перед сушкой 35-40% является оптимальной для его распылительной сушки. При сушке концентрированного цикорного экстракта с массовой долей сухих веществ более 40% вследствие увеличения его вязкости происходит укрупнение распыла, наблюдается интенсивное налипание продукта на стенки сушильной башни и, как следствие, его подгорание, готовый продукт получается низкого качества. Концентрация сухих веществ ниже 30% является нецелесообразной из-за уменьшения производительности оборудования и увеличения энергозатрат.

Благодаря кратковременному пребыванию продукта в зоне высоких температур при сушке распылением в готовом порошкообразном цикорном полуфабрикате сохраняются практически все биологически активные вещества, входящие в состав концентрата квасного сусла, так сумма незаменимых аминокислот (г/100 г продукта) колеблется от 1,85 до 2,08; инулин от 34,2 до 35,3%; фруктоза от 11,9 до 12,7%; витамин B ₂ от 18,81 до 19,3 мг/кг.

Дозировка подсластителя 1,6-2,0% к массе сухих веществ концентрированного цикорного экстракта выбрана с учетом его сладости (стевиозид в 170 раз слаще сахарозы).

Предварительное смешивание концентрированного цикорного экстракта с раствором подсластителя по сравнению с их смешиванием в порошкообразном виде имеет ряд преимуществ. Это позволяет добиться коэффициента однородности смеси, равного единице, ликвидирует дополнительную технологическую операцию, что позволяет убрать дополнительное оборудование, необходимое при сухом смешивании, и тем самым дает возможность сократить продолжительность технологического процесса на 15%, а также затраты на рабочую силу, улучшает санитарные условия на производстве.

Предложенный способ получения порошкообразного цикорного полуфабриката позволяет получить высокодисперсный продукт (содержание частиц до 20 мкм составляет не менее 98%), обладающий хорошей сыпучестью и растворимостью, характеризуемый коэффициентом однородности смеси, равным единице, снизить потери биологически активных веществ концентрата квасного сусла при сушке, сократить длительность технологического процесса.